泛型传递

泛型传递 最近在读代码的过程中,经常遇到一些利用泛型来对调用链中的参数进行类型约束的情形,特指对于调用链中后面环节的参数类型和返回值,由前面环节的参数类型来确定,我草率地把它称作泛型传递(技巧很简单,但是用得好会很有趣;我不知道这个东西正儿八经的名字叫做什么)。

在说这个事情以前,对于Java的泛型,还是和其它语言中有些许的不同,这里需要结合使用方法泛型和类泛型,如有不明,对于其中的使用可以参考这篇《泛型趣谈》,而其实下面要说的内容,其实也就是这篇文章中提到的“链式调用”。另外,也顺便提一句,“泛型”和“范型”可是完全不相干的东西,相差十万八千里(若有混淆,关于“范型”,可以移步阅读这篇文章)。

很多情况下,我们写代码要解决的直接问题就是平衡变化和不变这两部分,很多情况下需要寻找抽象的不变的那一部分,把变化的部分留给“外部”(开发者/使用者/其它系统/调用者)去解决。处理变化点的方式有很多,简单可以分为运行时和编译期间两种,各种各样的设计模式和方法技巧,都是围绕变与不变这样的问题。

  • 对于运行时来说,处理变化问题,核心就是使用if-else这样的分支选择;除了这个办法,还有就是多态。
  • 对于编译期间来说,方法重载是最基本的方法,但是现在也可以用泛型来进行规约;不过,遗憾的是Java的泛型始终只能做到编译期间类型检查而已,编译后的字节码里面早就擦除了泛型的信息。

无论如何,利用泛型来实现参数类型的约束已经非常有用了,最近在写的一些代码,很多情况下,需要结合Class<T>和泛型传递来实现参数约束,如下代码:

interface Transformer<Input, Output> {
	public Output transforme(Input input);
}

class Builder {
	private static Builder instance = new Builder();

	private Builder() {
	}

	public static Builder getInstance() {
		return instance;
	}

	public <Input, Output> BuilderAfterTransformerBinding<Input, Output> bindTransformer(
			Class<? extends Transformer<Input, Output>> clazz) {
		return new BuilderAfterTransformerBinding<Input, Output>(clazz);
	}
}

class BuilderAfterTransformerBinding<Input, Output> {
	private Transformer<Input, Output> transformer;

	public BuilderAfterTransformerBinding(
			Class<? extends Transformer<Input, Output>> clazz) {
		try {
			transformer = clazz.newInstance();
		} catch (Exception e) {
			throw new RuntimeException(e);
		}
	}

	public Wrapper<Output> wrap(Input input) {
		return new Wrapper<Output>(transformer.transforme(input));
	}
}

class Wrapper<T> {
	private T t;

	public Wrapper(T t) {
		this.t = t;
	}
}

这段代码中,

  • Transformer接口就是用来把某Input转成Output之用的;
  • Builder类是链式调用的入口;
  • Wrapper类是一个普通的包装类;
  • BuilderAfterTransformerBinding类是链式调用第二步的对象,对于调用者来说,他调用其中的wrap方法时,传入的参数(上述代码中的Input)是由链式调用第一步的Class泛型所决定的,如下例调用:
byte[] byteArray = ...;
Builder.getInstance().bindTransformer(
	new Transformer<byte[], String>() {
		@Override
		public String transforme(byte[] input) {
			... ...
		}
	}.getClass())
.wrap(byteArray);

其中链式调用的第一步传入的Class中,定义了泛型Input是byte[],Output是String,那么第二步wrap方法的入参也必须是byte[],返回值必须为String。

泛型传递的类型约束也是在编译期间达成的,用得好的话它的作用无法替代。在框架的代码定义上显得冗余,但是对于框架代码的客户来说,写类型确定的链式调用是很愉快的。

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One comment

  1. 童燕群 说道:

    理论上来说,可以把泛型无限的传递到更深的层次去吧?感觉这样的代码不是特别好读和调试。还是喜欢用多态和简单的模式去解决问题。都有了Object这个“超类”,好像没有什么是必须用泛型解决的。

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