ویژگی‌های Generics و استفاده از آن‌ها در مجموعه‌ها در جاوا

Generics در جاوا به برنامه‌نویسان این امکان را می‌دهد که انواع داده‌ها را در هنگام تعریف کلاس‌ها، اینترفیس‌ها، و متدها به صورت پارامترized (پارامتر نوع) استفاده کنند. این ویژگی کمک می‌کند تا کدهای ایمن‌تر و انعطاف‌پذیرتر نوشته شوند.

ویژگی‌های اصلی Generics در جاوا عبارتند از:

ایمنی نوع (Type Safety):
Generics به کد کمک می‌کنند تا نوع داده‌ها را در زمان کامپایل بررسی کند. این یعنی که خطاهای نوع (مانند افزودن یک نوع داده اشتباه به یک مجموعه) در زمان اجرا پیش نخواهد آمد و به جای آن در زمان کامپایل ارور دریافت خواهید کرد.
کاهش کد تکراری:
با استفاده از Generics، می‌توانید یک کلاس یا متد عمومی بنویسید که بتواند با انواع مختلفی از داده‌ها کار کند بدون اینکه نیازی به نوشتن کد جداگانه برای هر نوع خاص داشته باشید.
خوانایی و قابلیت نگهداری بهتر کد:
استفاده از Generics باعث می‌شود که کد شما واضح‌تر باشد، زیرا نوع داده‌ها در هنگام تعریف مشخص شده و دیگر نیازی به استفاده از نوع‌های غیرمعین (مثل Object) نیست.

استفاده از Generics در مجموعه‌ها:

در مجموعه‌های جاوا، استفاده از Generics به شما این امکان را می‌دهد که نوع داده‌هایی که در مجموعه ذخیره می‌شوند را مشخص کنید. به این ترتیب می‌توانید از وارد شدن داده‌های اشتباه به مجموعه جلوگیری کنید.

برای مثال، به جای این که از مجموعه‌ای به شکل زیر استفاده کنید:

List list = new ArrayList();

list.add("Hello");

list.add(10);  // مشکلی پیش نمی‌آید، اما می‌تواند به مشکلات بعدی منجر شود

می‌توانید از Generics به شکل زیر استفاده کنید:

List<String> list = new ArrayList<>();

list.add("Hello");

// list.add(10);  // خطا می‌دهد: این نوع داده مجاز نیست

در اینجا، لیست تنها می‌تواند مقادیری از نوع String را قبول کند و این ایمنی را در هنگام کامپایل فراهم می‌کند.

انواع Generics در مجموعه‌ها:

<List<T: مجموعه‌ای از داده‌ها که ترتیب خاصی دارند.
<Set<T: مجموعه‌ای از داده‌ها که ترتیب خاصی ندارند و هیچ داده تکراری وجود ندارد.
<Map<K, V: مجموعه‌ای از جفت‌های کلید-مقدار که در آن هر کلید منحصر به فرد است.

مزایای استفاده از Generics در مجموعه‌ها:

ایمنی زمان کامپایل:
با استفاده از Generics، می‌توانید اطمینان حاصل کنید که مجموعه‌ها تنها داده‌های نوع مورد نظر را می‌پذیرند.
کاهش تبدیل‌ها (Casting):
در هنگام استفاده از مجموعه‌های معمولی، باید تبدیل نوع‌ها را به صورت دستی انجام دهید. اما با Generics، این نیاز به تبدیل از بین می‌رود.
خوانایی بالاتر:
استفاده از Generics باعث می‌شود که کد شما شفاف‌تر باشد، زیرا نوع داده‌ها از ابتدا مشخص است.

استفاده از Generics در مجموعه‌ها، علاوه بر فراهم کردن ایمنی بیشتر، کد را نیز قابل نگهداری و مقیاس‌پذیرتر می‌کند.