Javaの<>ってなんだ？

導入

こんにちは。けちょんです。
皆さん、ジェネリクス使ってますか？
私は今日初めて学びました。
というか今まで見て見ぬ振りしてましたが、ついに学ぶ場に出会いました。

ジェネリクスと出会う場面

一番出会うのは、リストだと思います。
以下のような宣言したことあるかと思います。

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

可変長な配列ということしか私は知りませんでした。
この<>を使うクラスをジェネリッククラスと言います。

どういう役割なの？

List<String> list

まずこの部分。
Listはそもそもどのようなものかというと、複数の要素を配列のように保持して扱うインターフェースです。
Stringに限らず、様々な型のオブジェクトを格納できます。（一種類だけだけど。）
で、今回Stringを格納すると定めているのが上の宣言です。

new ArrayList<>();

次にこの部分。<>の中が空になってますが、これは省略してるだけです。（左辺のStringから型推測できる）

一般的なジェネリクス

ではリストに限らず、より広い観点でジェネリクスに触れてみます。
簡単な定義は以下ですね。

public class Gene<T> {
    private T t;

    public void setT(T t) {
        this.t = t;
    }

    public T getT() {
        return t;
    }
}

使い方は以下

Gene<String> g1 = new Gene<>(); // String型で固定
Gene<Integer> g2 = new Gene<>(); // Integer型で固定
g1.setT("test");
System.out.print(g1.getT()); // test
g2.setT(24);
System.out.print(g2.getT()); // 24

何が嬉しいのか

今回の例だと、同一のクラスに対して、複数のクラスを使用できることができました。

いやいや、これでも良くない？

public class GeneObj {
    Object t;

    public void setT(Object t) {
        this.t = t;
    }

    public Object getT() {
        return t;
    }
}

型Tで限定していた部分に対して、Objectクラスを使ってみました。
では使ってみましょう。

GeneObj g1 = new GeneObj(); 
GeneObj g2 = new GeneObj(); 
g1.setT("test");
System.out.print(g1.getT()); // test
g2.setT(24);
System.out.print(g2.getT()); // 24

同じようなコードで書けましたね。

まとめ

ジェネリクスは使わなくても良い？？？

いやいや

今回の例ではどちらも動きますが、Objectを使用すると問題があります。
簡単に言うと、このクラスは使いにくいです。

実行時エラーとなる使用例

GeneObj g1 = new GeneObj(); // String型で固定
g1.setT("1");
Integer res = (Integer) g1.getT() + 1; //ClassCastExceptionの発生
System.out.print(res);

上では、誤ってInteger型ではなくStringを詰め込んでしまっています。
そのためIntegerクラスにキャストする際ClassCastExceptionが発生してしまいました。
使い手からすれば、自分がsetTした型を把握しておかなければならず、バグの温床になってしまいます。
ジェネリクスを使えば、そもそもキャストを使用する必要がなく、コンパイルエラーにて気づくことができます。

まとめ

型の柔軟性とコードの保守性を両立させるためにジェネリクスは必要