Инкапсуляция в Java на примере связанного списка

Рассмотрим инкапсуляцию в Java реализуя простой связанный список.

Связанный список

Разбор структуры связанного списка и его сравнение с масивом есть в общем разделе Структуры данных.

Добавление элементов#

В первом видео мы создаем класс LinkedList в виде структуры с публичными полями. Этот подход раскрывает детали реализации списка. Таким образом пользователь класса (тоже разработчик, а точнее его код) может случайно "поломать его внутренности". К примеру, обнулить ссылку на голову списка, но оставить прежним значение количества элементов.

Для устранения этой проблемы мы делаем поля списка приватными а функции работы с ним заменяем методами. Таким образом применяем принцип инкапсуляции - скрываем детали реализации от пользователей класса и защищаем его от некоректного доступа извне.

src/oop/linkedlist/LinkedList.java
package oop.linkedlist;
import java.util.function.Consumer;
public class LinkedList {
private ListNode head;
private ListNode tail;
private int size;
static class ListNode {
String value;
ListNode nextNode;
public ListNode(String value) {
this.value = value;
}
}
public String getFirst() {
return head.value;
}
public int getSize() {
return size;
}
void addItem(String value) {
ListNode newNode = new ListNode(value);
if (tail == null) { // empty list
head = newNode;
} else { // has at least one element
tail.nextNode = newNode;
}
size++;
tail = newNode;
}
}

Последовательный доступ к элементам#

Мы сокрыли доступ к голове списка, но нам надо как-то проходить по его элементам. Для этого мы реализуем метод forEach и будем передавать в него функциональный интерфейс Consumer (потребитель). Реализовав интерфейс потребителя мы как раз и опишем тот код, который хотим выполнять над каждым элементом (использовать, потреблять этот элемент).

src/oop/linkedlist/LinkedList.java
public class LinkedList {
//...
public void forEach(Consumer<String> consumer) {
for (ListNode node = head; node != null; node = node.nextNode) {
consumer.accept(node.value);
}
}
}
Функциональные интерфейсы

Consumer -- это интерфейс из семейства функциональных интерфейсов в Java. Вот еще несколько из них:

  • Supplier -- возвращает значения (поставляет)
  • Function -- принимает параметр одного типа, и возвращает результат того-же или другого типа
  • Predicate -- выполняет логическую проверку над параметром и возвращает ее результат, true или false
Iterator

Более удобным и гибким способом доступа к элементам является использование итераторов. Реализовав для нашего списка интерфейсы Itarable и Iterator мы получим :

  • уже готовую реализацию метода forEach
  • возможность использовать наш список в foreach цикле
for(Integer item : items) { sum += item; }

💻 Практика#

Дополнить API связанного списка реализовав следующие методы. На каждый метод реализовать хотя-бы один юнит-тест.

0 of 4
Edit this page