如何使用泛型提供“通用 getter 方法”？答案

【问题标题】：How can I use generics to provide a "universal getter method"?如何使用泛型提供“通用 getter 方法”？
【发布时间】：2021-12-02 12:27:55
【问题描述】：

这个问题更具理论性（我想做的更复杂，但这是我坚持的部分），所以为这个人为的例子道歉，这可能没有多大意义。

假设我有一些类具有以不同形式返回其值的方法：

public class MyObject {
    public String getAsString() {...}
    public int getAsInt() {...}
    // and so on
}

我正在尝试创建一个方法，以允许我通过其参数指定要调用的 MyObject 方法。比如：

public <T> T getValue(MyObject obj, Class<T> c) {
    if (c == String.class) {
        return obj.getAsString();
    } else if (c == Integer.class) {
        return obj.getAsInt();
    } // and so on
}

那么我想这样调用这个方法，假设 obj 是一个 MyObject：

String s = getValue(obj, String.class);
int i = getValue(obj, Integer.class);
// and so on

我在 getValue 方法中收到编译错误“类型不匹配：无法从字符串转换为 T”（对于整数也是如此）。显然我只是没有完全理解泛型，但我认为这是泛型背后的一般思想——在这里我通过参数 c 指定（或至少试图指定）T 的真实类型。我做错了什么？

【问题讨论】：

试试return c.cast(obj.getAsString())，对你有用吗
你在getAsString和getAsInt做什么？转换价值观？或者您只是将Object-typed 值转换为方法返回类型？
@ernest_k - 与我遇到的错误有关吗？这是一个非常人为的示例，旨在真正只关注泛型类型和我遇到的错误（抱歉），所以我们假设 getAsString 返回“hello”而 getAsInt 返回 42。
@ProGu 是的！至少编译。为什么？
@Jer 我正要发布一个答案，假设您的 API 合同假设调用者知道他们获得的值的数据类型。如果您不转换值，则可以完全避免所有这些转换。从这个意义上说，无论您是在转换还是只是在铸造很重要。 getValue() API 相当容易简化。

标签： java generics

【解决方案1】：

如果您想创建一个具有真正安全转换的单一方法 - 那么我建议在预期的 type 与其各自的 getter 之间设置一个映射。

给定MyObject 类定义为：

public class MyObject {

    public int getIntValue() {
        return 42;
    }

    public String getStringValue() {
        return "Answer";
    }
}

因此“访问器”类可以如下所示（如果需要，可以进一步概括）：

public class MyObjectAccessor {    
    private final Map<Class<?>, Function<MyObject, ?>> registry = new HashMap<>();
    
    public Accessor() {
        registerGetter(Integer.class, MyObject::getIntValue);
        registerGetter(String.class, MyObject::getStringValue);
    }
    
    private <T> void registerGetter(Class<T> type, Function<MyObject, T> getter) {
        registry.put(type, getter);
    }
    
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public <T> Optional<T> getValue(MyObject obj, Class<T> type) {
        return (Optional<T>) ofNullable(registry.get(type)).map(getter -> getter.apply(obj));
    }
}

这将使您可以通过控制意外/丢失的映射来使行为更加可预测。（这里它返回一个Optional，但你也可以抛出异常或提供默认值或做其他事情）

请注意getValue 中的转换实际上是一个安全检查转换（即使它被标记为@SuppressWarnings），因为这里的“安全”证明有点超出当前 javac 静态代码的能力分析。

【讨论】：

【解决方案2】：

首先，if getAsString 和 getAsInt 没有进行任何转换（例如，如果您的所有值都存储为字符串），您可能可以减少您的方法对此：

public <T> T getValue(MyObject obj) {
    return (T) obj.value;
}

这将有一个未经检查的强制转换警告，但这并不比将打字决定留给你的调用者更糟糕（所以我只是 @SuppressWarnings("unchecked") 它）。如果你的调用者使用了错误的目标类型，他们将在运行时得到一个ClassCastException，我认为这与你当前的合同很相配。但是如果你想在你自己的方法中引发异常，你可以保留c.cast(obj.getAsX())。

使用上述内容，您的调用者只需使用：

String s = getValue(obj);
int i = getValue(obj);

但是，如果您实际上是在 getAs... 方法中转换数据，那么在分派到正确的 getAsX 方法后，您需要在通用 getter 中强制转换，至少为 ProGu suggested（即，return c.cast(obj.getAsX()) 在每个分支）。

【讨论】：