考虑下面的例子(OOP书籍中的典型例子):

我有一个动物班,每个动物都有很多朋友。 和子类,如狗,鸭,老鼠等,其中添加特定的行为,如bark(), quack()等。

下面是Animal类:

public class Animal {
    private Map<String,Animal> friends = new HashMap<>();

    public void addFriend(String name, Animal animal){
        friends.put(name,animal);
    }

    public Animal callFriend(String name){
        return friends.get(name);
    }
}

下面是一些带有大量类型转换的代码片段:

Mouse jerry = new Mouse();
jerry.addFriend("spike", new Dog());
jerry.addFriend("quacker", new Duck());

((Dog) jerry.callFriend("spike")).bark();
((Duck) jerry.callFriend("quacker")).quack();

有没有办法我可以使用返回类型的泛型来摆脱类型转换,这样我就可以说

jerry.callFriend("spike").bark();
jerry.callFriend("quacker").quack();

下面是一些初始代码,其中返回类型作为从未使用过的参数传递给方法。

public<T extends Animal> T callFriend(String name, T unusedTypeObj){
    return (T)friends.get(name);        
}

是否有一种方法可以在不使用instanceof的额外参数的情况下在运行时找出返回类型?或者至少通过传递该类型的类而不是虚拟实例。 我知道泛型是用于编译时类型检查的,但是对此有解决方法吗?


当前回答

正如你所说,通过一门课程就可以了,你可以这样写:

public <T extends Animal> T callFriend(String name, Class<T> clazz) {
   return (T) friends.get(name);
}

然后像这样使用它:

jerry.callFriend("spike", Dog.class).bark();
jerry.callFriend("quacker", Duck.class).quack();

这并不完美,但这几乎是您使用Java泛型所能达到的极限。有一种方法可以使用超级类型令牌来实现类型安全异构容器(THC),但这也有它自己的问题。

其他回答

不完全是,因为如你所说,编译器只知道callFriend()返回的是Animal,而不是Dog或Duck。

你不能给Animal添加一个抽象的makeNoise()方法吗?这个方法将被它的子类实现为树皮或嘎嘎声。

你可以这样实现它:

@SuppressWarnings("unchecked")
public <T extends Animal> T callFriend(String name) {
    return (T)friends.get(name);
}

(是的,这是法律代码;参见Java泛型:仅定义为返回类型的泛型类型。)

返回类型将从调用者推断出来。但是,请注意@SuppressWarnings注释:它告诉您这段代码不是类型安全的。您必须自己验证它,或者您可以在运行时获得classcastexception。

不幸的是,你使用它的方式(没有将返回值分配给临时变量),唯一让编译器高兴的方法是像这样调用它:

jerry.<Dog>callFriend("spike").bark();

虽然这可能比强制转换要好一点,但正如David Schmitt所说,最好给Animal类一个抽象的talk()方法。

不。编译器无法知道jerry.callFriend("spike")将返回什么类型。此外,您的实现只是将强制转换隐藏在方法中,而没有任何额外的类型安全。考虑一下:

jerry.addFriend("quaker", new Duck());
jerry.callFriend("quaker", /* unused */ new Dog()); // dies with illegal cast

在这种情况下,创建一个抽象的talk()方法并在子类中适当地重写它会更好地为你服务:

Mouse jerry = new Mouse();
jerry.addFriend("spike", new Dog());
jerry.addFriend("quacker", new Duck());

jerry.callFriend("spike").talk();
jerry.callFriend("quacker").talk();

这个问题与Effective Java中的第29项非常相似——“考虑类型安全的异构容器”。拉兹的答案最接近布洛赫的答案。但是,为了安全起见,put和get都应该使用Class字面值。签名将变成:

public <T extends Animal> void addFriend(String name, Class<T> type, T animal);
public <T extends Animal> T callFriend(String name, Class<T> type);

在这两个方法中,您应该检查参数是否正常。有关更多信息,请参阅有效Java和类javadoc。

由于这个问题是基于假设的数据,这里有一个很好的例子,返回一个扩展Comparable接口的泛型。

public class MaximumTest {
    // find the max value using Comparable interface
    public static <T extends Comparable<T>> T maximum(T x, T y, T z) {
        T max = x; // assume that x is initially the largest

        if (y.compareTo(max) > 0){
            max = y; // y is the large now
        }
        if (z.compareTo(max) > 0){
            max = z; // z is the large now
        }
        return max; // returns the maximum value
    }    


    //testing with an ordinary main method
    public static void main(String args[]) {
        System.out.printf("Maximum of %d, %d and %d is %d\n\n", 3, 4, 5, maximum(3, 4, 5));
        System.out.printf("Maximum of %.1f, %.1f and %.1f is %.1f\n\n", 6.6, 8.8, 7.7, maximum(6.6, 8.8, 7.7));
        System.out.printf("Maximum of %s, %s and %s is %s\n", "strawberry", "apple", "orange",
                maximum("strawberry", "apple", "orange"));
    }
}