Что такое обобщения (Generics)?

Обобщения (Generics) — это механизм, позволяющий писать классы, интерфейсы и методы, которые работают с данными разных типов, но при этом обеспечивают типобезопасность во время компиляции. Они позволяют создавать повторно используемые компоненты, которые могут работать с любым типом данных, не теряя информацию о типе, что минимизирует ошибки приведения типов на этапе выполнения.

Основные преимущества:

• Типобезопасность: Компилятор проверяет правильность использования типов в обобщенных структурах.
• Уменьшение количества кода: Один обобщенный класс или метод может работать с множеством типов.
• Читаемость кода: Ясно видно, с какими типами работает компонент.
• Повышение производительности (в некоторых случаях): Отсутствие необходимости приведения типов во время выполнения может немного улучшить производительность.

Пример (Java):

// Пример обобщенного класса
class Box<T> {
    private T content;

    public void setContent(T content) {
        this.content = content;
    }

    public T getContent() {
        return content;
    }
}

// Использование обобщенного класса с разными типами
Box<Integer> integerBox = new Box<>();
integerBox.setContent(10);
int value = integerBox.getContent(); // Типобезопасность, не нужно приводить к int

Box<String> stringBox = new Box<>();
stringBox.setContent("Hello");
String text = stringBox.getContent(); // Типобезопасность, не нужно приводить к String

Пример (Python - Type Hinting, приближенно к Generics):

from typing import TypeVar, Generic

T = TypeVar('T')

class Box(Generic[T]):
    def __init__(self) -> None:
        self._content: T | None = None

    def set_content(self, content: T) -> None:
        self._content = content

    def get_content(self) -> T | None:
        return self._content

# Использование с тайп хинтингом
integer_box: Box[int] = Box()
integer_box.set_content(10)
value: int | None = integer_box.get_content() # Помогает инструментам статического анализа

string_box: Box[str] = Box()
string_box.set_content("Hello")
text: str | None = string_box.get_content() # Помогает инструментам статического анализа