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一起来分析Java泛型和泛型的通配符

时间:2022-10-10 15:57:37       来源:转载
本篇文章给大家带来了关于java的相关知识,其中主要介绍了关于泛型以及泛型的通配符相关问题,因为泛型的支持是编译器支持,字节码加载到虚拟机的时候泛型信息已经被擦除,所以泛型不支持一些运行时特性,下面一起来看一下,希望对大家有帮助。

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泛型不是运行时特性

我们这里依然说的是Open JDK


(相关资料图)

因为泛型的支持是编译器支持,字节码加载到虚拟机的时候泛型信息已经被擦除,所以泛型不支持一些运行时特性。所以要注意有些写法将编译不过,比如new。

如下,类Plate是带泛型的类,如下演示,

new Plate(...)new Plate(...)class Plate{    T item;    public Plate(T t) {        new T();//是错误的,因为T是一个不被虚拟机所识别的类型,最终会被编译器擦除转为Object类给到虚拟机        item = t;    }    public void set(T t) {        item = t;    }    public T get() {        return item;    }}
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泛型T不能被new,因为T是一个不被虚拟机所识别的类型。

泛型通配符

存在三种形式的用通配符的泛型变量表达,分别是:

: C c,c中的元素类型都是A或者A的子类

:C c,c中的元素类型是B或者B的父类

:C c,c中的元素类型不确定

具体是什么意思以及怎么使用,我们一起来看看吧~

上界通配符

在面向对象编程领域,我们认为基类base在最上层。从继承树的角度来看,Object类处于最上层。

所以我们将这样的表达称为上界通配符。

表示T或继承T类型的任意泛型类型。

先看下面这个例子.

Sping Webmvc中的RequestBodyAdvice

public interface RequestBodyAdvice {   /**    * Invoked first to determine if this interceptor applies.    * @param methodParameter the method parameter    * @param targetType the target type, not necessarily the same as the method    * parameter type, e.g. for {@code HttpEntity}.    * @param converterType the selected converter type    * @return whether this interceptor should be invoked or not    */   boolean supports(MethodParameter methodParameter, Type targetType,         Class>converterType);   ...}
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在ping Webmvc中,RequestBodyAdvice用来处理http请求的body,supports用来判断是否支持某种参数类型到HttpMessage请求的转换。

HttpMessageConverter是一个接口,比如支持Body为Json格式的JsonViewRequestBodyAdvice类,实现如下:

@Overridepublic boolean supports(MethodParameter methodParameter, Type targetType,      Class>converterType) {   return (AbstractJackson2HttpMessageConverter.class.isAssignableFrom(converterType) &&         methodParameter.getParameterAnnotation(JsonView.class) != null);}
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使用AbstractJackson2HttpMessageConverter来处理JsonView,Jackson2库是流行的Java JSON解析库之一,也是Springboot自带的HttpMessageConverter.

不同的使用方可以自己定义不同类型的Advice,便使得能支持非常多的参数类型比如xml,那么sping-webmvc的功能也就更加灵活通用了,可以将很多Type通过不同的HttpMessageConverter翻译为不同的HttpInputMessage请求。如下所示,

@Overridepublic HttpInputMessage beforeBodyRead(HttpInputMessage request, MethodParameter parameter,      Type targetType, Class>converterType) throws IOException {   for (RequestBodyAdvice advice : getMatchingAdvice(parameter, RequestBodyAdvice.class)) {      if (advice.supports(parameter, targetType, converterType)) {         request = advice.beforeBodyRead(request, parameter, targetType, converterType);      }   }   return request;}
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通过getMatchingAdvice(parameter, RequestBodyAdvice.class)获得匹配的advice列表,遍历这个列表解析支持parameter的Advice得到HttpInputMessage类型的请求。

上界通配符的表达无法再set

使用上届通配符的表达方式无法再设置泛型字段,其实意思就是上界通配符不能改变已经设置的泛型类型,我们一起来看下这个demo。

@Test    void genericTest() {               Plate p = new Plate(new Apple());        p.set(new Apple());//可以set          Apple apple = p.get();                  Plateq = new Plate(new Apple());               Fruit fruit = q.get();               q.set(new Fruit());//将编译错误    }
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Plate这种表达方式意味着java编译期只知道容器里面存放的是Fruit和它的派生类,具体是什么类型不知道,可能是Fruit、Apple或者其他子类, 编译器在p赋值以后,盘子里面没有标记为“Apple",只是标记了一个占位符“CAP#1”(可以通过javap反编译字节码来严重),来表示捕获一个Fruit或者Fruit的子类。

但是不管是不是通配符的写法,泛型终究指的是一种具体的类型,而且被编译器使用了特殊的“CAP#1”,所以我们无法再重新设置这个字段了,否则就会出现类型不一致的编译错误了。

但这个特点对于用法来说并没有妨碍,框架使用上界通配符范型达到灵活扩展的目的。

下界通配符

接下来我们一起看下下界通配符,表示T或T父类的任意类型,下界的类型是T。

语言陷阱

我们在理解上容易掉入一个陷阱,以为只可以设置Fruit或Fruit的基类。实际上Fruit和Fruit的子类才可以设置进去,让我们写一个单元测试来看看。

@Testvoid genericSuperTest() {    Platep = new Plate(new Fruit());    p.set(new Apple()); //ok,存取的时候可以存任意可以转为T的类或T    p.set(new Object()); //not ok,无法 set Object    Object object = p.get();//ok    Fruit object = p.get();//not ok,super Fruit不是Fruit的子类}
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存取的时候可以存可以转为T的类或T,也就是可以设置Fruit或Fruit子类的类。

但是使用的时候必须使用object来引用。

spring-kafka的异步回调

现在,让我们看实际的一个例子。

SettableListenableFuture是spring 并发框架的一个类,继承自Future,我们知道Future表示异步执行的结果,T表示返回结果的类型。ListenableFuture可以支持设置回调函数,如果成功了怎么处理,如果异常又如何处理。

在spring-kafka包里使用了SettableListenableFuture来设置异步回调的结果,kafka客户端调用 doSend发送消息到kafka队列之后,我们可以异步的判断是否发送成功。

public class SettableListenableFutureimplements ListenableFuture{  ...   @Override   public void addCallback(ListenableFutureCallbackcallback) {      this.settableTask.addCallback(callback);   }   @Override   public void addCallback(SuccessCallbacksuccessCallback, FailureCallback failureCallback) {      this.settableTask.addCallback(successCallback, failureCallback);   } ...
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SettableListenableFuture有重载的addCallback函数,支持添加ListenableFutureCallback callback和SuccessCallback successCallback;当调用的异步方法成功结束的时候使用notifySuccess来触发onSuccess的执行,这个时候将实际异步执行的结果变成参数给callback调用。

private void notifySuccess(SuccessCallbackcallback) {   try {      callback.onSuccess((T) this.result);   }   catch (Throwable ex) {      // Ignore   }}
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SuccessCallback是一个函数式接口,从设计模式的角度来看是一个消费者,消费类型的result。ListenableFutureCallback同理。

public interface SuccessCallback{   /**    * Called when the {@link ListenableFuture} completes with success.    * 

Note that Exceptions raised by this method are ignored. * @param result the result */ void onSuccess(@Nullable T result);}

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为什么要用notifySuccess(SuccessCallback callback)呢?

这是因为super能支持的范围更多,虽然实际产生了某一个具体类型的结果,比如kafka的send函数产生的结果类型为SendResult,其他的客户端可能使用其他的Result类型,但是不管是什么类型,我们在使用Spring的时候,可以对异步的结果统一使用Object来处理。

比如下面的这段代码,虽然是针对kafka客户端的。但对于其他的使用了Spring SettableListenableFuture的客户端,我们也可以在addCallback函数里使用Object来统一处理异常。

@SneakyThrows    public int kafkaSendAndCallback(IMessage message) {        String msg = new ObjectMapper().writeValueAsString(message);        log.debug("msg is {}. ", msg);        ListenableFuture send = kafkaTemplate.send("test", msg);        addCallback(message, send);        return 0;    }    private void addCallback(IMessage msg, ListenableFuture>listenableFuture) {        listenableFuture.addCallback(                new SuccessCallback() {                    @Override                    public void onSuccess(Object o) {                        log.info("success send object = " + msg.getContentType() + msg.getId());                    }                },                new FailureCallback() {                    @Override                    public void onFailure(Throwable throwable) {                        log.error("{}发送到kafka异常", msg.getContentType() + msg.getId(), throwable.getCause());                    }                });    }}登录后复制

声明某个条件的任意类型?

比如 Collection类的这个函数,

@Overridepublic boolean removeAll(Collectioncollection) {  return delegate().removeAll(collection);}
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Collection的removeAll函数移除原集合中的一些元素,因为最终使用equals函数比较要移除的元素是否在集合内,所以这个元素的类型并不在意。

我们再看一个例子,LoggerFactory

public class LoggerFactory {    public static Logger getLogger(Classclazz) {        return new Logger(clazz.getName());    }}
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LoggerFactory可以为任意Class根据它的名字生成一个实例。

总结:设计模式PECS

PECS是producer extends consumer super的缩写。

也是对我们上面的分析的一个总结

意思是extends用于生产者模式,而super用于消费者模式。

消费者模式:比如上面的callback结果是为了消费;这些结果被消费处理。

生产者模式:比如那些Converter,我们要处理特定格式的http请求,需要生产不同的转换器Converter。

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以上就是一起来分析Java泛型和泛型的通配符的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

关键词: 设计模式 泛型类型 异步执行