Dev Blog

Обмеження та інваріантність ​

Обмежені параметри типів ​

Запис <T extends Number> дозволяє використовувати методи Number, наприклад doubleValue. Слово extends застосовується і до класової, і до інтерфейсної межі. Без явної межі використовується Object, тому довільний T не має методів арифметики чи порівняння.

Для природного порядку часто потрібна межа <T extends Comparable<? super T>>. Вона дозволяє типу порівнюватися не лише точно з самим собою, а й із його супертипом. Це корисно, коли підклас успадкував порівняння з базового класу, не оголошуючи новий Comparable підкласу.

Приклад 2. Максимум трьох значень ​

java
import java.time.LocalDate;
import java.util.Objects;

public class Main {
    static <T extends Comparable<? super T>> T maximum(
            T first, T second, T third) {
        Objects.requireNonNull(first);
        Objects.requireNonNull(second);
        Objects.requireNonNull(third);
        T best = first;
        if (second.compareTo(best) > 0) best = second;
        if (third.compareTo(best) > 0) best = third;
        return best;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(maximum(4, 9, 2));
        System.out.println(maximum("pear", "apple", "plum"));
        var first = LocalDate.of(2026, 9, 1);
        System.out.println(maximum(
            first, first.plusDays(2), first.plusDays(1)));
    }
}
text
9
plum
2026-09-03

При рівності метод зберігає перший максимум. Це правило нічиєї не записане в типі, але є частиною поведінки. Порівняння рядків лексикографічне й не є повноцінним мовним сортуванням українських назв. Для іншого порядку передають окремий Comparator.

Кілька меж розділяють &: <T extends Base & Named & Runnable>. Якщо є класова межа, вона записується першою; решта – інтерфейси. Так алгоритм оголошує потрібні можливості, а не перелічує всі допустимі конкретні класи. Надлишкові межі безпідставно звужують API.

Від межі до контракту обчислення ​

Межа Number не дозволяє писати a + b для довільних T. Різні числові класи мають різні правила точності та переповнення. Перетворення всього на doubleValue() дає спільну операцію, але може втратити точність великого Long чи BigDecimal. Такий перехід потрібно називати наближеним обчисленням.

Узагальнений числовий алгоритм іноді повинен отримувати стратегію додавання та нульове значення як окремий об’єкт. Це складніше за межу Number, але чесно описує необхідні операції. У цій темі достатньо не обіцяти математичних гарантій, яких статична межа насправді не забезпечує.

Інваріантність і відмінність від масивів ​

Integer є підтипом Number, але Box<Integer> не є підтипом Box<Number>. Якби таке присвоєння дозволялося, через друге посилання можна було б записати Double, а перше продовжувало б обіцяти Integer. Java робить звичайні generics інваріантними, щоб закрити цей шлях.

Масиви Java історично коваріантні. Integer[] можна присвоїти Number[], але масив пам’ятає фактичний тип компонентів і перевіряє запис під час виконання. Неправильний запис спричиняє ArrayStoreException. Узагальнення переважно переносить подібні помилки до компілятора.

java
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Number[] values = new Integer[] {1, 2};
        try {
            values[0] = 2.5;
        } catch (ArrayStoreException error) {
            System.out.println("array rejects Double");
        }
        System.out.println(values[0]);
    }
}

Рис. 9.2. Спільний верхній тип елементів не створює присвоєння між інваріантними контейнерами.

Інтерфейс читання сам по собі не робить параметр класу Java коваріантним. Java використовує шаблони в місці використання: Box<? extends Number>. На відміну від деяких інших мов, модифікаторів out і in у декларації параметра Java немає.