java.util vs vavr - problem z typami generycznymi w metodzie Collection::remove

Problem

Niedawno na 4programers.net pojawiło się pytanie, gdzie ostatecznie problemem była niedoskonałość metody Collection<E>::remove(Object) ze standardowej biblioteki Javy.

Cały problem można sprowadzić do przykładu:

import java.util.*;

public class ImmutableLists {
    public static void main(String[] args) {
      
      final var immutableList = List.of("java", "util", "sucks");

      final var result0 = immutableList.remove(0);
      System.out.println(result0);

      final var result1 = immutableList.remove(Integer.valueOf(0));
      System.out.println(result1);
    }
}

Ok, nie można. Jeśli spróbujecie uruchomić powyższy kod to walnie was w twarz wyjątek UnsupportedOperationException, ponieważ Java ma upośledzone kolekcje niemutowalne:

Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException
	at java.base/java.util.ImmutableCollections.uoe(ImmutableCollections.java:71)
	at java.base/java.util.ImmutableCollections$AbstractImmutableList.remove(ImmutableCollections.java:107)
	at WriteOnly.main(WriteOnly.java:9)

Dlatego trzeba ten przykład przepisać na kod:

import java.util.*;

public class MutableLists {
    public static void main(String[] args) {
      
      final var immutableList = List.of("java", "util", "sucks");

      final var mutableList0 = new ArrayList(immutableList);
      final var result0 = mutableList0.remove(0);
      System.out.println(result0);

      final var mutableList1 = new ArrayList(immutableList);
      final var result1 = mutableList1.remove(Integer.valueOf(0));
      System.out.println(result1);
    }
}

Analiza

Dawno temu, w odległej przeszłości, w Java nie było typów parametrycznych zwanych w Javie typami generycznymi lub skrótowo generykami. Smród tego ciągnie się po dziś dzień. W rezultacie metoda Object::equals(Object) nie jest generyczna. Co jest totalnie bez sensu, bo to że "1" nie będzie równe Integer.valueOf(1) widać już na etapie kompilacji i nie ma sensu w tym celu włączać w ogóle JVMa. Pisałem już o tym w no universal equality

Także w interface Collection, który jest rozszerzany np. przez interface List, istnieją niegeneryczne metody jak Collection<E>::remove(Object) i Collection<E>::contains(Object). Ale już np. metoda Collection<E>::add(E) jest generyczna. Wydaje się to pełną losówką, ale stał za tym sprytny marketing kompatybilności wstecznej próbujący przekonać jak najwięcej ludzi do nowej wtedy Javy 5. Z tych samych powodów marketingowych zwanych kompatybilnością wsteczną nie poprawiono tego do czasów współczesnych. Dodatkowo dochodzi do tego to, że metoda usuwająca element z listy po wartości elementu (Collection<E>::remove(Object)) nazywa się dokładnie tak samo jak metoda usuwająca element z listy po indeksie (Collection<E>::remove(int)) Razem prowadzi to do powyższych patologii, czyli że metoda działa w zupełnie inny sposób dla typu Integer, a w innny dla int.

Rozwiązanie

Rozwiązaniem jest porzucenie bezsensownych kolekcji z standardowej biblioteki Javy i użycie biblioteki vavr.

Przy użyciu biblioteki vavr kod wygląda następująco:

import java.io.vavr.collection.*;

public class VavrLists {
    public static void main(String[] args) {
      
      final var immutableList = List.of("Vavr", "is", "awesome");

      final var result0 = immutableList.removeAt(0);
      System.out.println(result0);

      final var result1 = immutableList.remove(Integer.valueOf(0));
      System.out.println(result1);
    }
}

Jego największą zaletą jest to, że się nawet nie skompiluje. A to wszystko dlatego, że kolekcje z biblioteki vavr używają typów generycznych wszędzie gdzie jest to potrzebne, a nie tylko tam gdzie pozwolili ludzie od marketingu.

Teraz przepiszmy kod na następujący:

import java.io.vavr.collection.*;

public class VavrLists {
    public static void main(String[] args) {
      
      final var immutableList = List.of("Vavr", "is", "awesome");

      final var result0 = immutableList.removeAt(0);
      System.out.println(result0);

      final var result1 = immutableList.remove("is");
      System.out.println(result1);
    }
}

I wszystko działa tak jak należy.

Podsumowanie

Zalety bibliotek vavr jest mnóstwo i aż trudno je zliczyć. Są to między innymi:

  • metoda List<E>::remove(E) służąca do usuwania elementu na podstawie wartości elementu jest generyczna
  • istnieje osobna metoda do usuwania elementu po indeksie o nazwie List<E>::removeAt(int)
  • jest pełne wsparcie dla niemutowalności
  • kolekcje z vavr są wzorowane na bibliotece standardowej Scali, więc jeśli będziesz kiedyś chcieć nauczyć się Scali będzie Ci łatwiej
  • vavr wspiera Kotlina za pomocą biblioteki vavr-kotlin! (Kotlin nie posiada własnej biblioteki kolekcji co jest moim skromnym zdaniem największą porażką tego języka)