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Java編程技巧有哪些

發(fā)布時間:2022-01-15 10:40:53 來源:億速云 閱讀:133 作者:小新 欄目:大數(shù)據(jù)

小編給大家分享一下Java編程技巧有哪些,相信大部分人都還不怎么了解,因此分享這篇文章給大家參考一下,希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲,下面讓我們一起去了解一下吧!

1.使用HashSet判斷主鍵是否存在

HashSet實現(xiàn)Set接口,由哈希表(實際上是HashMap)支持,但不保證set 的迭代順序,并允許使用null元素。HashSet的時間復(fù)雜度跟HashMap一致,如果沒有哈希沖突則時間復(fù)雜度為O(1),如果存在哈希沖突則時間復(fù)雜度不超過O(n)。所以,在日常編碼中,可以使用HashSet判斷主鍵是否存在。

案例:給定一個字符串(不一定全為字母),請返回第一個重復(fù)出現(xiàn)的字符。

/** 查找第一個重復(fù)字符 */public static Character findFirstRepeatedChar(String string) {    // 檢查空字符串
    if (Objects.isNull(string) || string.isEmpty()) {        return null;
    }    // 查找重復(fù)字符
    char[] charArray = string.toCharArray();
    Set charSet = new HashSet<>(charArray.length);    for (char ch : charArray) {        if (charSet.contains(ch)) {            return ch;
        }
        charSet.add(ch);
    }    // 默認(rèn)返回為空
    return null;
}

其中,由于Set的add函數(shù)有個特性——如果添加的元素已經(jīng)再集合中存在,則會返回false??梢院喕a為:

if (!charSet.add(ch)) {    return ch;
}

2.使用HashMap存取鍵值映射關(guān)系

簡單來說,HashMap由數(shù)組和鏈表組成的,數(shù)組是HashMap的主體,鏈表則是主要為了解決哈希沖突而存在的。如果定位到的數(shù)組位置不含鏈表,那么查找、添加等操作很快,僅需一次尋址即可,其時間復(fù)雜度為O(1);如果定位到的數(shù)組包含鏈表,對于添加操作,其時間復(fù)雜度為O(n)——首先遍歷鏈表,存在即覆蓋,不存在則新增;對于查找操作來講,仍需要遍歷鏈表,然后通過key對象的equals方法逐一對比查找。從性能上考慮,HashMap中的鏈表出現(xiàn)越少,即哈希沖突越少,性能也就越好。所以,在日常編碼中,可以使用HashMap存取鍵值映射關(guān)系。

案例:給定菜單記錄列表,每條菜單記錄中包含父菜單標(biāo)識(根菜單的父菜單標(biāo)識為null),構(gòu)建出整個菜單樹。

/** 菜單DO類 */@Setter@Getter@ToStringpublic static class MenuDO {    /** 菜單標(biāo)識 */
    private Long id;    /** 菜單父標(biāo)識 */
    private Long parentId;    /** 菜單名稱 */
    private String name;    /** 菜單鏈接 */
    private String url;
}/** 菜單VO類 */@Setter@Getter@ToStringpublic static class MenuVO {    /** 菜單標(biāo)識 */
    private Long id;    /** 菜單名稱 */
    private String name;    /** 菜單鏈接 */
    private String url;    /** 子菜單列表 */
    private List<MenuVO> childList;
}/** 構(gòu)建菜單樹函數(shù) */public static List<MenuVO> buildMenuTree(List<MenuDO> menuList) {    // 檢查列表為空
    if (CollectionUtils.isEmpty(menuList)) {        return Collections.emptyList();
    }    // 依次處理菜單
    int menuSize = menuList.size();
    List<MenuVO> rootList = new ArrayList<>(menuSize);
    Map<Long, MenuVO> menuMap = new HashMap<>(menuSize);    for (MenuDO menuDO : menuList) {        // 賦值菜單對象
        Long menuId = menuDO.getId();
        MenuVO menu = menuMap.get(menuId);        if (Objects.isNull(menu)) {
            menu = new MenuVO();
            menu.setChildList(new ArrayList<>());
            menuMap.put(menuId, menu);
        }
        menu.setId(menuDO.getId());
        menu.setName(menuDO.getName());
        menu.setUrl(menuDO.getUrl());        // 根據(jù)父標(biāo)識處理
        Long parentId = menuDO.getParentId();        if (Objects.nonNull(parentId)) {            // 構(gòu)建父菜單對象
            MenuVO parentMenu = menuMap.get(parentId);            if (Objects.isNull(parentMenu)) {
                parentMenu = new MenuVO();
                parentMenu.setId(parentId);
                parentMenu.setChildList(new ArrayList<>());
                menuMap.put(parentId, parentMenu);
            }            
            // 添加子菜單對象
            parentMenu.getChildList().add(menu);
        } else {            // 添加根菜單對象
            rootList.add(menu);
        }
    }    // 返回根菜單列表
    return rootList;
}

3.使用ThreadLocal存儲線程專有對象

ThreadLocal提供了線程專有對象,可以在整個線程生命周期中隨時取用,極大地方便了一些邏輯的實現(xiàn)。

常見的ThreadLocal用法主要有兩種:

  1. 保存線程上下文對象,避免多層級參數(shù)傳遞;

  2. 保存非線程安全對象,避免多線程并發(fā)調(diào)用。

3.1.保存線程上下文對象,避免多層級參數(shù)傳遞

這里,以PageHelper插件的源代碼中的分頁參數(shù)設(shè)置與使用為例說明。

設(shè)置分頁參數(shù)代碼:

/** 分頁方法類 */public abstract class PageMethod {    /** 本地分頁 */
    protected static final ThreadLocal<Page> LOCAL_PAGE = new ThreadLocal<Page>();    /** 設(shè)置分頁參數(shù) */
    protected static void setLocalPage(Page page) {
        LOCAL_PAGE.set(page);
    }    /** 獲取分頁參數(shù) */
    public static <T> Page<T> getLocalPage() {        return LOCAL_PAGE.get();
    }    /** 開始分頁 */
    public static <E> Page<E> startPage(int pageNum, int pageSize, boolean count, Boolean reasonable, Boolean pageSizeZero) {
        Page<E> page = new Page<E>(pageNum, pageSize, count);
        page.setReasonable(reasonable);
        page.setPageSizeZero(pageSizeZero);
        Page<E> oldPage = getLocalPage();        if (oldPage != null && oldPage.isOrderByOnly()) {
            page.setOrderBy(oldPage.getOrderBy());
        }
        setLocalPage(page);        return page;
    }
}

使用分頁參數(shù)代碼:

/** 虛輔助方言類 */public abstract class AbstractHelperDialect extends AbstractDialect implements Constant {    /** 獲取本地分頁 */
    public <T> Page<T> getLocalPage() {        return PageHelper.getLocalPage();
    }    /** 獲取分頁SQL */
    @Override
    public String getPageSql(MappedStatement ms, BoundSql boundSql, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, CacheKey pageKey) {
        String sql = boundSql.getSql();
        Page page = getLocalPage();
        String orderBy = page.getOrderBy();        if (StringUtil.isNotEmpty(orderBy)) {
            pageKey.update(orderBy);
            sql = OrderByParser.converToOrderBySql(sql, orderBy);
        }        if (page.isOrderByOnly()) {            return sql;
        }        return getPageSql(sql, page, pageKey);
    }
    ...
}

使用分頁插件代碼:

/** 查詢用戶函數(shù) */public PageInfo<UserDO> queryUser(UserQuery userQuery, int pageNum, int pageSize) {
    PageHelper.startPage(pageNum, pageSize);
    List<UserDO> userList = userDAO.queryUser(userQuery);
    PageInfo<UserDO> pageInfo = new PageInfo<>(userList);    return pageInfo;
}

如果要把分頁參數(shù)通過函數(shù)參數(shù)逐級傳給查詢語句,除非修改MyBatis相關(guān)接口函數(shù),否則是不可能實現(xiàn)的。

3.2.保存非線程安全對象,避免多線程并發(fā)調(diào)用

在寫日期格式化工具函數(shù)時,首先想到的寫法如下:

/** 日期模式 */private static final String DATE_PATTERN = "yyyy-MM-dd";/** 格式化日期函數(shù) */public static String formatDate(Date date) {    return new SimpleDateFormat(DATE_PATTERN).format(date);
}

其中,每次調(diào)用都要初始化DateFormat導(dǎo)致性能較低,把DateFormat定義成常量后的寫法如下:

/** 日期格式 */private static final DateFormat DATE_FORMAT = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");/** 格式化日期函數(shù) */public static String formatDate(Date date) {    return DATE_FORMAT.format(date);
}

由于SimpleDateFormat是非線程安全的,當(dāng)多線程同時調(diào)用formatDate函數(shù)時,會導(dǎo)致返回結(jié)果與預(yù)期不一致。如果采用ThreadLocal定義線程專有對象,優(yōu)化后的代碼如下:

/** 本地日期格式 */private static final ThreadLocal<DateFormat> LOCAL_DATE_FORMAT = new ThreadLocal<DateFormat>() {    @Override
    protected DateFormat initialValue() {        return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
    }
};/** 格式化日期函數(shù) */public static String formatDate(Date date) {    return LOCAL_DATE_FORMAT.get().format(date);
}

這是在沒有線程安全的日期格式化工具類之前的實現(xiàn)方法。在JDK8以后,建議使用DateTimeFormatter代替SimpleDateFormat,因為SimpleDateFormat是線程不安全的,而DateTimeFormatter是線程安全的。當(dāng)然,也可以采用第三方提供的線程安全日期格式化函數(shù),比如apache的DateFormatUtils工具類。

注意:ThreadLocal有一定的內(nèi)存泄露的風(fēng)險,盡量在業(yè)務(wù)代碼結(jié)束前調(diào)用remove函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清除。

4.使用Pair實現(xiàn)成對結(jié)果的返回

在C/C++語言中,Pair(對)是將兩個數(shù)據(jù)類型組成一個數(shù)據(jù)類型的容器,比如std::pair。

Pair主要有兩種用途:

  1. 把key和value放在一起成對處理,主要用于Map中返回名值對,比如Map中的Entry類;

  2. 當(dāng)一個函數(shù)需要返回兩個結(jié)果時,可以使用Pair來避免定義過多的數(shù)據(jù)模型類。

第一種用途比較常見,這里主要說明第二種用途。

4.1.定義模型類實現(xiàn)成對結(jié)果的返回

函數(shù)實現(xiàn)代碼:

/** 點和距離類 */@Setter@Getter@ToString@AllArgsConstructorpublic static class PointAndDistance {    /** 點 */
    private Point point;    /** 距離 */
    private Double distance;
}/** 獲取最近點和距離 */public static PointAndDistance getNearestPointAndDistance(Point point, Point[] points) {    // 檢查點數(shù)組為空
    if (ArrayUtils.isEmpty(points)) {        return null;
    }    // 獲取最近點和距離
    Point nearestPoint = points[0];    double nearestDistance = getDistance(point, points[0]);    for (int i = 1; i < points.length; i++) {        double distance = getDistance(point, point[i]);        if (distance < nearestDistance) {
            nearestDistance = distance;
            nearestPoint = point[i];
        }
    }    // 返回最近點和距離
    return new PointAndDistance(nearestPoint, nearestDistance);
}

函數(shù)使用案例:

Point point = ...;
Point[] points = ...;
PointAndDistance pointAndDistance = getNearestPointAndDistance(point, points);if (Objects.nonNull(pointAndDistance)) {
    Point point = pointAndDistance.getPoint();
    Double distance = pointAndDistance.getDistance();
    ...
}

4.2.使用Pair類實現(xiàn)成對結(jié)果的返回

在JDK中,沒有提供原生的Pair數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),也可以使用Map::Entry代替。不過,Apache的commons-lang3包中的Pair類更為好用,下面便以Pair類進(jìn)行舉例說明。

函數(shù)實現(xiàn)代碼:

/** 獲取最近點和距離 */public static Pair<Point, Double> getNearestPointAndDistance(Point point, Point[] points) {    // 檢查點數(shù)組為空
    if (ArrayUtils.isEmpty(points)) {        return null;
    }    // 獲取最近點和距離
    Point nearestPoint = points[0];    double nearestDistance = getDistance(point, points[0]);    for (int i = 1; i < points.length; i++) {        double distance = getDistance(point, point[i]);        if (distance < nearestDistance) {
            nearestDistance = distance;
            nearestPoint = point[i];
        }
    }    // 返回最近點和距離
    return Pair.of(nearestPoint, nearestDistance);
}

函數(shù)使用案例:

Point point = ...;
Point[] points = ...;
Pair<Point, Double> pair = getNearestPointAndDistance(point, points);if (Objects.nonNull(pair)) {
    Point point = pair.getLeft();
    Double distance = pair.getRight();
    ...
}

5.定義Enum類實現(xiàn)取值和描述

在C++、Java等計算機編程語言中,枚舉類型(Enum)是一種特殊數(shù)據(jù)類型,能夠為一個變量定義一組預(yù)定義的常量。在使用枚舉類型的時候,枚舉類型變量取值必須為其預(yù)定義的取值之一。

5.1.用class關(guān)鍵字實現(xiàn)的枚舉類型

在JDK5之前,Java語言不支持枚舉類型,只能用類(class)來模擬實現(xiàn)枚舉類型。

/** 訂單狀態(tài)枚舉 */public final class OrderStatus {    /** 屬性相關(guān) */
    /** 狀態(tài)取值 */
    private final int value;    /** 狀態(tài)描述 */
    private final String description;    /** 常量相關(guān) */
    /** 已創(chuàng)建(1) */
    public static final OrderStatus CREATED = new OrderStatus(1, "已創(chuàng)建");    /** 進(jìn)行中(2) */
    public static final OrderStatus PROCESSING = new OrderStatus(2, "進(jìn)行中");    /** 已完成(3) */
    public static final OrderStatus FINISHED = new OrderStatus(3, "已完成");    /** 構(gòu)造函數(shù) */
    private OrderStatus(int value, String description) {        this.value = value;        this.description = description;
    }    /** 獲取狀態(tài)取值 */
    public int getValue() {        return value;
    }    /** 獲取狀態(tài)描述 */
    public String getDescription() {        return description;
    }
}

5.2.用enum關(guān)鍵字實現(xiàn)的枚舉類型

JDK5提供了一種新的類型——Java的枚舉類型,關(guān)鍵字enum可以將一組具名的值的有限集合創(chuàng)建為一種新的類型,而這些具名的值可以作為常量使用,這是一種非常有用的功能。

/** 訂單狀態(tài)枚舉 */public enum OrderStatus {    /** 常量相關(guān) */
    /** 已創(chuàng)建(1) */
    CREATED(1, "已創(chuàng)建"),    /** 進(jìn)行中(2) */
    PROCESSING(2, "進(jìn)行中"),    /** 已完成(3) */
    FINISHED(3, "已完成");    /** 屬性相關(guān) */
    /** 狀態(tài)取值 */
    private final int value;    /** 狀態(tài)描述 */
    private final String description;    /** 構(gòu)造函數(shù) */
    private OrderStatus(int value, String description) {        this.value = value;        this.description = description;
    }    /** 獲取狀態(tài)取值 */
    public int getValue() {        return value;
    }    /** 獲取狀態(tài)描述 */
    public String getDescription() {        return description;
    }
}

其實,Enum類型就是一個語法糖,編譯器幫我們做了語法的解析和編譯。通過反編譯,可以看到Java枚舉編譯后實際上是生成了一個類,該類繼承了 java.lang.Enum,并添加了values()、valueOf()等枚舉類型通用方法。

6.定義Holder類實現(xiàn)參數(shù)的輸出

在很多語言中,函數(shù)的參數(shù)都有輸入(in)、輸出(out)和輸入輸出(inout)之分。在C/C++語言中,可以用對象的引用(&)來實現(xiàn)函數(shù)參數(shù)的輸出(out)和輸入輸出(inout)。但在Java語言中,雖然沒有提供對象引用類似的功能,但是可以通過修改參數(shù)的字段值來實現(xiàn)函數(shù)參數(shù)的輸出(out)和輸入輸出(inout)。這里,我們叫這種輸出參數(shù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為Holder(支撐)類。

Holder類實現(xiàn)代碼:

/** 長整型支撐類 */@Getter@Setter@ToStringpublic class LongHolder {    /** 長整型取值 */
    private long value;    /** 構(gòu)造函數(shù) */
    public LongHolder() {}    /** 構(gòu)造函數(shù) */
    public LongHolder(long value) {        this.value = value;
    }
}

Holder類使用案例:

/** 靜態(tài)常量 *//** 頁面數(shù)量 */private static final int PAGE_COUNT = 100;/** 最大數(shù)量 */private static final int MAX_COUNT = 1000;/** 處理過期訂單 */public void handleExpiredOrder() {
    LongHolder minIdHolder = new LongHolder(0L);    for (int pageIndex = 0; pageIndex < PAGE_COUNT; pageIndex++) {        if (!handleExpiredOrder(pageIndex, minIdHolder)) {            break;
        }
    }
}/** 處理過期訂單 */private boolean handleExpiredOrder(int pageIndex, LongHolder minIdHolder) {    // 獲取最小標(biāo)識
    Long minId = minIdHolder.getValue();    // 查詢過期訂單(按id從小到大排序)
    List<OrderDO> orderList = orderDAO.queryExpired(minId, MAX_COUNT);    if (CollectionUtils.isEmpty(taskTagList)) {        return false;
    }    // 設(shè)置最小標(biāo)識
    int orderSize = orderList.size();
    minId = orderList.get(orderSize - 1).getId();
    minIdHolder.setValue(minId);    // 依次處理訂單
    for (OrderDO order : orderList) {
        ...
    }    // 判斷還有訂單
    return orderSize >= PAGE_SIZE;
}

其實,可以實現(xiàn)一個泛型支撐類,適用于更多的數(shù)據(jù)類型。

7.定義Union類實現(xiàn)數(shù)據(jù)體的共存

在C/C++語言中,聯(lián)合體(union),又稱共用體,類似結(jié)構(gòu)體(struct)的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。聯(lián)合體(union)和結(jié)構(gòu)體(struct)一樣,可以包含很多種數(shù)據(jù)類型和變量,兩者區(qū)別如下:

  1. 結(jié)構(gòu)體(struct)中所有變量是“共存”的,同時所有變量都生效,各個變量占據(jù)不同的內(nèi)存空間;

  2. 聯(lián)合體(union)中是各變量是“互斥”的,同時只有一個變量生效,所有變量占據(jù)同一塊內(nèi)存空間。

當(dāng)多個數(shù)據(jù)需要共享內(nèi)存或者多個數(shù)據(jù)每次只取其一時,可以采用聯(lián)合體(union)。

在Java語言中,沒有聯(lián)合體(union)和結(jié)構(gòu)體(struct)概念,只有類(class)的概念。眾所眾知,結(jié)構(gòu)體(struct)可以用類(class)來實現(xiàn)。其實,聯(lián)合體(union)也可以用類(class)來實現(xiàn)。但是,這個類不具備“多個數(shù)據(jù)需要共享內(nèi)存”的功能,只具備“多個數(shù)據(jù)每次只取其一”的功能。

這里,以微信協(xié)議的客戶消息為例說明。根據(jù)我多年來的接口協(xié)議封裝經(jīng)驗,主要有以下兩種實現(xiàn)方式。

7.1.使用函數(shù)方式實現(xiàn)Union

Union類實現(xiàn):

/** 客戶消息類 */@ToStringpublic class CustomerMessage {    /** 屬性相關(guān) */
    /** 消息類型 */
    private String msgType;    /** 目標(biāo)用戶 */
    private String toUser;    /** 共用體相關(guān) */
    /** 新聞內(nèi)容 */
    private News news;
    ...    /** 常量相關(guān) */
    /** 新聞消息 */
    public static final String MSG_TYPE_NEWS = "news";
    ...    /** 構(gòu)造函數(shù) */
    public CustomerMessage() {}    /** 構(gòu)造函數(shù) */
    public CustomerMessage(String toUser) {        this.toUser = toUser;
    }    /** 構(gòu)造函數(shù) */
    public CustomerMessage(String toUser, News news) {        this.toUser = toUser;        this.msgType = MSG_TYPE_NEWS;        this.news = news;
    }    /** 清除消息內(nèi)容 */
    private void removeMsgContent() {        // 檢查消息類型
        if (Objects.isNull(msgType)) {            return;
        }        // 清除消息內(nèi)容
        if (MSG_TYPE_NEWS.equals(msgType)) {
            news = null;
        } else if (...) {
            ...
        }
        msgType = null;
    }    /** 檢查消息類型 */
    private void checkMsgType(String msgType) {        // 檢查消息類型
        if (Objects.isNull(msgType)) {            throw new IllegalArgumentException("消息類型為空");
        }        // 比較消息類型
        if (!Objects.equals(msgType, this.msgType)) {            throw new IllegalArgumentException("消息類型不匹配");
        }
    }    /** 設(shè)置消息類型函數(shù) */
    public void setMsgType(String msgType) {        // 清除消息內(nèi)容
        removeMsgContent();        // 檢查消息類型
        if (Objects.isNull(msgType)) {            throw new IllegalArgumentException("消息類型為空");
        }        // 賦值消息內(nèi)容
        this.msgType = msgType;        if (MSG_TYPE_NEWS.equals(msgType)) {
            news = new News();
        } else if (...) {
            ...
        } else {            throw new IllegalArgumentException("消息類型不支持");
        }
    }    /** 獲取消息類型 */
    public String getMsgType() {        // 檢查消息類型
        if (Objects.isNull(msgType)) {            throw new IllegalArgumentException("消息類型無效");
        }        // 返回消息類型
        return this.msgType;
    }    /** 設(shè)置新聞 */
    public void setNews(News news) {        // 清除消息內(nèi)容
        removeMsgContent();        // 賦值消息內(nèi)容
        this.msgType = MSG_TYPE_NEWS;        this.news = news;
    }    /** 獲取新聞 */
    public News getNews() {        // 檢查消息類型
        checkMsgType(MSG_TYPE_NEWS);        // 返回消息內(nèi)容
        return this.news;
    }
    
    ...
}

Union類使用:

String accessToken = ...;
String toUser = ...;
List<Article> articleList = ...;
News news = new News(articleList);
CustomerMessage customerMessage = new CustomerMessage(toUser, news);
wechatApi.sendCustomerMessage(accessToken, customerMessage);

主要優(yōu)缺點:

  • 優(yōu)點:更貼近C/C++語言的聯(lián)合體(union);

  • 缺點:實現(xiàn)邏輯較為復(fù)雜,參數(shù)類型驗證較多。

7.2.使用繼承方式實現(xiàn)Union

Union類實現(xiàn):

/** 客戶消息類 */@Getter@Setter@ToStringpublic abstract class CustomerMessage {    /** 屬性相關(guān) */
    /** 消息類型 */
    private String msgType;    /** 目標(biāo)用戶 */
    private String toUser;    /** 常量相關(guān) */
    /** 新聞消息 */
    public static final String MSG_TYPE_NEWS = "news";
    ...    /** 構(gòu)造函數(shù) */
    public CustomerMessage(String msgType) {        this.msgType = msgType;
    }    /** 構(gòu)造函數(shù) */
    public CustomerMessage(String msgType, String toUser) {        this.msgType = msgType;        this.toUser = toUser;
    }
}/** 新聞客戶消息類 */@Getter@Setter@ToString(callSuper = true)public class NewsCustomerMessage extends CustomerMessage {    /** 屬性相關(guān) */
    /** 新聞內(nèi)容 */
    private News news;    /** 構(gòu)造函數(shù) */
    public NewsCustomerMessage() {        super(MSG_TYPE_NEWS);
    }    /** 構(gòu)造函數(shù) */
    public NewsCustomerMessage(String toUser, News news) {        super(MSG_TYPE_NEWS, toUser);        this.news = news;
    }
}

Union類使用:

String accessToken = ...;
String toUser = ...;
List<Article> articleList = ...;
News news = new News(articleList);
CustomerMessage customerMessage = new NewsCustomerMessage(toUser, news);
wechatApi.sendCustomerMessage(accessToken, customerMessage);

主要優(yōu)缺點:

  • 優(yōu)點:使用虛基類和子類進(jìn)行拆分,各個子類對象的概念明確;

  • 缺點:與C/C++語言的聯(lián)合體(union)差別大,但是功能上大體一致。

在C/C++語言中,聯(lián)合體并不包括聯(lián)合體當(dāng)前的數(shù)據(jù)類型。但在上面實現(xiàn)的Java聯(lián)合體中,已經(jīng)包含了聯(lián)合體對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型。所以,從嚴(yán)格意義上說,Java聯(lián)合體并不是真正的聯(lián)合體,只是一個具備“多個數(shù)據(jù)每次只取其一”功能的類。

8.使用泛型屏蔽類型的差異性

在C++語言中,有個很好用的模板(template)功能,可以編寫帶有參數(shù)化類型的通用版本,讓編譯器自動生成針對不同類型的具體版本。而在Java語言中,也有一個類似的功能叫泛型(generic)。在編寫類和方法的時候,一般使用的是具體的類型,而用泛型可以使類型參數(shù)化,這樣就可以編寫更通用的代碼。

許多人都認(rèn)為,C++模板(template)和Java泛型(generic)兩個概念是等價的,其實實現(xiàn)機制是完全不同的。C++模板是一套宏指令集,編譯器會針對每一種類型創(chuàng)建一份模板代碼副本;Java泛型的實現(xiàn)基于"類型擦除"概念,本質(zhì)上是一種進(jìn)行類型限制的語法糖。

8.1.泛型類

以支撐類為例,定義泛型的通用支撐類:

/** 通用支撐類 */@Getter@Setter@ToStringpublic class GenericHolder<T> {    /** 通用取值 */
    private T value;    /** 構(gòu)造函數(shù) */
    public GenericHolder() {}    /** 構(gòu)造函數(shù) */
    public GenericHolder(T value) {        this.value = value;
    }
}

8.2.泛型接口

定義泛型的數(shù)據(jù)提供者接口:

/** 數(shù)據(jù)提供者接口 */public interface DataProvider<T> {    /** 獲取數(shù)據(jù)函數(shù) */
    public T getData();
}

8.3.泛型方法

定義泛型的淺拷貝函數(shù):

/** 淺拷貝函數(shù) */public static <T> T shallowCopy(Object source, Class<T> clazz) throws BeansException {    // 判斷源對象
    if (Objects.isNull(source)) {        return null;
    }    // 新建目標(biāo)對象
    T target;    try {
        target = clazz.newInstance();
    } catch (Exception e) {        throw new BeansException("新建類實例異常", e);
    }    // 拷貝對象屬性
    BeanUtils.copyProperties(source, target);    // 返回目標(biāo)對象
    return target;
}

8.4.泛型通配符

泛型通配符一般是使用"?"代替具體的類型實參,可以把"?"看成所有類型的父類。當(dāng)具體類型不確定的時候,可以使用泛型通配符 "?";當(dāng)不需要使用類型的具體功能,只使用Object類中的功能時,可以使用泛型通配符 "?"。

/** 打印取值函數(shù) */public static void printValue(GenericHolder<?> holder) {
    System.out.println(holder.getValue());
}/** 主函數(shù) */public static void main(String[] args) {
    printValue(new GenericHolder<>(12345));
    printValue(new GenericHolder<>("abcde"));
}

在Java規(guī)范中,不建議使用泛型通配符"?",上面函數(shù)可以改為:

/** 打印取值函數(shù) */public static <T> void printValue(GenericHolder<T> holder) {
    System.out.println(holder.getValue());
}

8.5.泛型上下界

在使用泛型的時候,我們還可以為傳入的泛型類型實參進(jìn)行上下界的限制,如:類型實參只準(zhǔn)傳入某種類型的父類或某種類型的子類。泛型上下界的聲明,必須與泛型的聲明放在一起 。

上界通配符(extends):

上界通配符為”extends”,可以接受其指定類型或其子類作為泛參。其還有一種特殊的形式,可以指定其不僅要是指定類型的子類,而且還要實現(xiàn)某些接口。例如:List<? extends A>表明這是A某個具體子類的List,保存的對象必須是A或A的子類。對于List<? extends A>列表,不能添加A或A的子類對象,只能獲取A的對象。

下界通配符(super):

下界通配符為”super”,可以接受其指定類型或其父類作為泛參。例如:List<? super A>表明這是A某個具體父類的List,保存的對象必須是A或A的超類。對于List<? super A>列表,能夠添加A或A的子類對象,但只能獲取Object的對象。

PECS(Producer Extends Consumer Super)原則:
作為生產(chǎn)者提供數(shù)據(jù)(往外讀?。r,適合用上界通配符(extends);
作為消費者消費數(shù)據(jù)(往里寫入)時,適合用下界通配符(super)。

在日常編碼中,比較常用的是上界通配符(extends),用于限定泛型類型的父類。例子代碼如下:

/** 數(shù)字支撐類 */@Getter@Setter@ToStringpublic class NumberHolder<T extends Number> {    /** 通用取值 */
    private T value;    /** 構(gòu)造函數(shù) */
    public NumberHolder() {}    /** 構(gòu)造函數(shù) */
    public NumberHolder(T value) {        this.value = value;
    }
}/** 打印取值函數(shù) */public static <T extends Number> void printValue(GenericHolder<T> holder) {
    System.out.println(holder.getValue());
}

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