Java泛型和泛型的通配符實例代碼分析

這篇“Java泛型和泛型的通配符實例代碼分析”文章的知識點大部分人都不太理解，所以小編給大家總結了以下內容，內容詳細，步驟清晰，具有一定的借鑒價值，希望大家閱讀完這篇文章能有所收獲，下面我們一起來看看這篇“Java泛型和泛型的通配符實例代碼分析”文章吧。

泛型不是運行時特性

我們這里依然說的是Open JDK

因為泛型的支持是編譯器支持，字節碼加載到虛擬機的時候泛型信息已經被擦除，所以泛型不支持一些運行時特性。所以要注意有些寫法將編譯不過，比如new。

如下，類Plate<T>是帶泛型的類，如下演示，

new Plate(...)
new Plate(...)
class Plate{
    T item;
    public Plate(T t) {
        new T();//是錯誤的，因為T是一個不被虛擬機所識別的類型，最終會被編譯器擦除轉為Object類給到虛擬機
        item = t;
    }
    public void set(T t) {
        item = t;
    }
    public T get() {
        return item;
    }
}

泛型T不能被new，因為T是一個不被虛擬機所識別的類型。

泛型通配符

存在三種形式的用通配符的泛型變量表達,分別是：

• <? extends A>: C<? extends A> c，c中的元素類型都是A或者A的子類

• <? super B>:C<? super B> c，c中的元素類型是B或者B的父類

• <?>：C<?> c，c中的元素類型不確定

具體是什么意思以及怎么使用，我們一起來看看吧～

上界通配符

在面向對象編程領域，我們認為基類base在最上層。從繼承樹的角度來看，Object類處于最上層。

所以我們將這樣的表達<? extends T>稱為上界通配符。

<? extends T>表示T或繼承T類型的任意泛型類型。

先看下面這個例子.

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<? extends HttpMessageConverter> converterType);
   ...
}

在ping Webmvc中，RequestBodyAdvice用來處理http請求的body，supports用來判斷是否支持某種參數類型到HttpMessage請求的轉換。

HttpMessageConverter是一個接口，比如支持Body為Json格式的JsonViewRequestBodyAdvice類，實現如下：

@Override
public boolean supports(MethodParameter methodParameter, Type targetType,
      Class<? extends HttpMessageConverter> converterType) {
   return (AbstractJackson2HttpMessageConverter.class.isAssignableFrom(converterType) &&
         methodParameter.getParameterAnnotation(JsonView.class) != null);
}

登錄后復制

使用AbstractJackson2HttpMessageConverter來處理JsonView,Jackson2庫是流行的Java JSON解析庫之一，也是Springboot自帶的HttpMessageConverter.

不同的使用方可以自己定義不同類型的Advice，便使得能支持非常多的參數類型比如xml，那么sping-webmvc的功能也就更加靈活通用了，可以將很多Type通過不同的HttpMessageConverter翻譯為不同的HttpInputMessage請求。如下所示，

@Override
public HttpInputMessage beforeBodyRead(HttpInputMessage request, MethodParameter parameter,
      Type targetType, Class<? extends HttpMessageConverter> 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;
}

通過getMatchingAdvice(parameter, RequestBodyAdvice.class)獲得匹配的advice列表，遍歷這個列表解析支持parameter的Advice得到HttpInputMessage類型的請求。

上界通配符的表達無法再set

使用上屆通配符的表達方式無法再設置泛型字段,其實意思就是上界通配符不能改變已經設置的泛型類型，我們一起來看下這個demo。

    @Test
    void genericTest() {
       
        Plate p = new Plate(new Apple());
        p.set(new Apple());//可以set
          Apple apple = p.get();
          
        Plate q = new Plate(new Apple());
       
        Fruit fruit = q.get();
      
         q.set(new Fruit());//將編譯錯誤
    }

Plate<? extends Fruit>這種表達方式意味著java編譯期只知道容器里面存放的是Fruit和它的派生類，具體是什么類型不知道，可能是Fruit、Apple或者其他子類， 編譯器在p賦值以后，盤子里面沒有標記為“Apple"，只是標記了一個占位符“CAP#1”（可以通過javap反編譯字節碼來嚴重），來表示捕獲一個Fruit或者Fruit的子類。

但是不管是不是通配符的寫法，泛型終究指的是一種具體的類型，而且被編譯器使用了特殊的“CAP#1”，所以我們無法再重新設置這個字段了，否則就會出現類型不一致的編譯錯誤了。

但這個特點對于用法來說并沒有妨礙，框架使用上界通配符范型達到靈活擴展的目的。

下界通配符

接下來我們一起看下下界通配符，<? super T>表示T或T父類的任意類型，下界的類型是T。

語言陷阱

我們在理解上容易掉入一個陷阱，以為只可以設置Fruit或Fruit的基類。實際上Fruit和Fruit的子類才可以設置進去，讓我們寫一個單元測試來看看。

@Test
void genericSuperTest() {
    Plate p = new Plate(new Fruit());
    p.set(new Apple()); //ok,存取的時候可以存任意可以轉為T的類或T
    p.set(new Object()); //not ok,無法 set Object
    Object object = p.get();//ok
    Fruit object = p.get();//not ok,super Fruit不是Fruit的子類
}

存取的時候可以存可以轉為T的類或T，也就是可以設置Fruit或Fruit子類的類。

但是使用的時候必須使用object來引用。

spring-kafka的異步回調

現在，讓我們看實際的一個例子。

SettableListenableFuture是spring 并發框架的一個類，繼承自Future<T>，我們知道Future表示異步執行的結果，T表示返回結果的類型。ListenableFuture可以支持設置回調函數，如果成功了怎么處理，如果異常又如何處理。

在spring-kafka包里使用了SettableListenableFuture來設置異步回調的結果，kafka客戶端調用 doSend發送消息到kafka隊列之后，我們可以異步的判斷是否發送成功。

public class SettableListenableFutureimplements ListenableFuture{
  ...
   @Override
   public void addCallback(ListenableFutureCallback callback) {
      this.settableTask.addCallback(callback);
   }
   @Override
   public void addCallback(SuccessCallback successCallback, FailureCallback failureCallback) {
      this.settableTask.addCallback(successCallback, failureCallback);
   }
 ...

SettableListenableFuture有重載的addCallback函數，支持添加ListenableFutureCallback<? super T> callback和SuccessCallback<? super T> successCallback;當調用的異步方法成功結束的時候使用notifySuccess來觸發onSuccess的執行，這個時候將實際異步執行的結果變成參數給callback調用。

private void notifySuccess(SuccessCallback callback) {
   try {
      callback.onSuccess((T) this.result);
   }
   catch (Throwable ex) {
      // Ignore
   }
}

SuccessCallback是一個函數式接口，從設計模式的角度來看是一個消費者，消費<T>類型的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);
}

為什么要用notifySuccess(SuccessCallback<? super T> callback)呢？

這是因為super能支持的范圍更多，雖然實際產生了某一個具體類型的結果，比如kafka的send函數產生的結果類型為SendResult，其他的客戶端可能使用其他的Result類型，但是不管是什么類型，我們在使用Spring的時候，可以對異步的結果統一使用Object來處理。

比如下面的這段代碼，雖然是針對kafka客戶端的。但對于其他的使用了Spring SettableListenableFuture的客戶端，我們也可以在addCallback函數里使用Object來統一處理異常。

 @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<SendResult> 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("{}發送到kafka異常", msg.getContentType() + msg.getId(), throwable.getCause());
                    }
                });
    }
}

聲明某個條件的任意類型？

比如 Collection<E>類的這個函數，

@Override
public boolean removeAll(Collection collection) {
  return delegate().removeAll(collection);
}

Collection的removeAll函數移除原集合中的一些元素，因為最終使用equals函數比較要移除的元素是否在集合內，所以這個元素的類型并不在意。

我們再看一個例子，LoggerFactory

public class LoggerFactory {
    public static Logger getLogger(Class clazz) {
        return new Logger(clazz.getName());
    }
}

LoggerFactory可以為任意Class根據它的名字生成一個實例。

以上就是關于“Java泛型和泛型的通配符實例代碼分析”這篇文章的內容，相信大家都有了一定的了解，希望小編分享的內容對大家有幫助，若想了解更多相關的知識內容，請關注億速云行業資訊頻道。