Javaで複数の型を戻り値として指定できないでしょうか？

Question

実現したいこと

例えば
public String | Error method(){}

のように状況に応じてどちらかの型を返すように指定したいです。

試したこと

下記のような記述をすれば、一応状況に応じて処理ができそうなのですが、もっと合理的な方法などがあれば知りたいです。

class Result<R1, R2, R3> {
    private R1 r1 = null;
    private R2 r2 = null;
    private R3 r3 = null;

    public Result(R1 r1, R2 r2, R3 r3) {
        this.r1 = r1;
        this.r2 = r2;
        this.r3 = r3;
    }

    public boolean isExistR1() {
        return r1 != null;
    }

    public boolean isExistR2() {
        return r2 != null;
    }

    // 省略

    public R1 getR1() {
        return r1;
    }

    public R2 getR2() {
        return r2;
    }

    // 省略
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Result<String, Integer, Boolean> result = new Result<>("hello", null, null);
        // Result<String, Integer, Boolean> result = new Result<>(null, 2, null);
        if (result.isExistR1()) {
            System.out.println(result.getR1());
        } else if (result.isExistR2()) {
            System.out.println(result.getR2());
        }
    }
}

Comments

[dodox86]

「どちらかの型」を呼び出し側が意識することになるのが必然のように思うので、返り値はObjectを継承した何らかのクラスか、もうすこしインテリジェント(?)にするのであれば、interfaceを返すなりすればどうでしょうか。

[satou]

ご回答ありがとうございます！
「返り値をObjectを継承したクラスにする」と「interfaceを返す」それぞれの方法について考えてみたのですが、具体的な実装方法がいまいち掴めていません。
もし可能でしたら、サンプルコードなどを交えて詳しく教えていただけますでしょうか？

Answer 1

public String | Error method(){}

正常値かエラーかというなら、普通の java ならエラーは例外を使うのでは無いでしょうか。

Comments

[satou]

ご回答ありがとうございます！
すみません、質問の仕方が悪かったです。
戻り値としてString型やint形などが返る場合について考えていました。
エラーの場合は例外処理を使うというのはその通りだと思います！

[jimbe]

呼び出し側で「返されたのは A ですか？ B ですか？ それとも…」と判断して処理を分けなければならないようでは
Object r = method();
if(r instanceof String) {}
else if(r instanceof Integer) {}
else …
と大して変わらない気がします。
多様な型の結果というものを(統一的に？)どう扱いたいのか、本当に多様な型を返すメソッド(という設計)で良いのかと言ったところから見直すやり方もあるかなと思います。

Answer 2

Either型を定義してみる、とか。

• https://www.google.com/search?q=java+eather

Comments

[satou]

ご回答ありがとうございます！
Either というものがあることを初めて知りました！
Javaの場合はこれが一番良い方法だと思いました！

[shiketa]

むかしScalaを齧ったときに、いいじゃんとおもいました。Javaにもほしい、と。
https://www.scala-lang.org/api/2.13.6/scala/util/Either.html
返してほしい値/正しい値をRightに、例外/エラーをLeftに、というあたりも、こじゃれてるなぁ、と。

Answer 3

既に回答もいただいていて質問者 satouさんも納得され、ベストアンサーで閉じた質問ですが、当方でも別解で途中まで試していたので、放流しておきます。

尚、質問の件名は「Javaで複数の型を戻り値として指定」とありましたが、質問文中には以下のようにありましたので

public String | Error method(){}

のように状況に応じてどちらかの型を返すように指定したいです。

2つ以上(すなわち複数)の型の内、状況に応じていずれかの型(クラス)とのように解釈しての回答です。

質問へのコメント欄において私の[2025/03/31 19:32]のコメント

「どちらかの型」を呼び出し側が意識することになるのが必然のように思うので、返り値はObjectを継承した何らかのクラスか、もうすこしインテリジェント(?)にするのであれば、interfaceを返すなりすればどうでしょうか。

に沿って考えていましたが、Objectの継承、あるいはinterfaceの使用を包括し、戻り値を求めることからSupplierインターフェースが適当ではないかと考えました。

Supplier - Java Platform SE 8

そのサンプルコードと実行例を示します。

import java.util.function.Supplier;

public class Main6 {
    public static void main(String[] args) {
        Main6 main = new Main6();
        // 状況(condition)に応じて返す型が変わるテスト
        for (int condition = 0; condition <= 4; condition++) {
            System.out.println(condition + " --------");

            Supplier<?> result = main.doSomething(condition);
            System.out.println("Supplier classname: " + result.getClass().getName());
            Object obj = result.get();
            System.out.println("Object classname: " + obj.getClass().getName());
//          System.out.println(obj.toString());
            System.out.println("[" + obj + "]");
        }
    }

    public Supplier<?> doSomething(int condition) {
        Supplier<?> valueSupplier = null;
        switch (condition) {
        case 0:
            // String
            valueSupplier = () -> "This is a string!";
            break;

        case 1:
            // Integer
            valueSupplier = () -> 123;
            break;

        case 2:
            // Double
            valueSupplier = () -> 456.789;
            break;

        case 3:
            // ユーザー定義のクラスResult1
            valueSupplier = new Result1();
            break;

        case 4:
            // ユーザー定義のクラスResult2
            valueSupplier = new Result2();
            break;

        default:
            valueSupplier = () -> "Default case!";
            break;
        }
        return valueSupplier;
    }

    class Result1 implements Supplier<String> {
        // Supplierで実装するgetメソッド
        @Override
        public String get() {
            return "This is Result1 string!";
        }

        @Override
        public String toString() {
            return "Result1 instance";
        }
    }

    class Result2 implements Supplier<Result2> {
        // Supplierで実装するgetメソッド
        @Override
        public Result2 get() {
            return this;
        }

        @Override
        public String toString() {
            return "Result2 instance";
        }
    }
}

古いバージョンのJavaでも使えることを示すため、Java SE8(1.8)でも使えるようオプションを指定してコンパイルし、実行します。Windows 10のPowerShell上で操作しています。

PS C> javac -version
javac 23.0.1
PS C> java -version
openjdk version "23.0.1" 2024-10-15
OpenJDK Runtime Environment (build 23.0.1+11-39)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 23.0.1+11-39, mixed mode, sharing)

PS C> javac --release 8 .\Main6.java
警告: [options] ソース値8は廃止されていて、今後のリリースで削除される予定です
警告: [options] ターゲット値8は廃止されていて、今後のリリースで削除される予定です
警告: [options] 廃止されたオプションについての警告を表示しないようにするには、-Xlint:オプションを使用します。
警告3個

PS C> java Main6
0 --------
Supplier classname: Main6$$Lambda/0x000001be86000a10
Object classname: java.lang.String
[This is a string!]
1 --------
Supplier classname: Main6$$Lambda/0x000001be86000c30
Object classname: java.lang.Integer
[123]
2 --------
Supplier classname: Main6$$Lambda/0x000001be86001000
Object classname: java.lang.Double
[456.789]
3 --------
Supplier classname: Main6$Result1
Object classname: java.lang.String
[This is Result1 string!]
4 --------
Supplier classname: Main6$Result2
Object classname: Main6$Result2
[Result2 instance]
PS C>

Supplierのgetメソッドで返すインスタンスが今回の質問で要望されている「複数の値の内、いずれか」に相当するものですが、返されたインスタンスのクラスが変数conditionで示す状況により変わっていることが分かると思います。

Comments

[satou]

ご回答ありがとうございます！
詳細に教えていただき助かりました！
大変参考になりました！
ありがとうございます！

Answer 4

Javaで複数の型を戻り値として指定できないでしょうか？

できませんねー

Comments

[satou]

ご回答ありがとうございます！
やっぱり難しそうですね…