使用泛型和反射的单例工厂

Question

OrderDBManager、UserDBManager、ProductDBManager 扩展 DBManager。 我正在尝试创建一个单例 DBManager 工厂 获取不同 DBManager 类型类的实例。

但是我在使用泛型返回用户想要的确切 DBManager 类型类的实例时遇到问题。现在它只适用于 DBManager 本身。 非常感谢您的帮助！

public class DBManagerFactory {

     private static final Map<String, DBManager> instances = new HashMap<>();

     private static final String DB_MANAGER_PACKAGE_NAME = "ua.Test.db.";

     public static DBManager getInstance(Class<? extends DBManager> dbManagerClass) {
            String dbManagerClassName = dbManagerClass.getSimpleName();
            DBManager dbManager = instances.get(dbManagerClassName);

            if(dbManager == null){
                Class clazz = Class.forName(DB_MANAGER_PACKAGE_NAME + dbManagerClassName);
                dbManager = (DBManager)clazz.newInstance();
                instances.put(dbManagerClassName, dbManager);    
            }
            return dbManager;                                             
     }}                                                                

Answer 1

但是我在使用泛型返回精确的实例时遇到问题 用户想要的 DBManager 类型类。

要在方法中返回特定类，您应该指定一个作用域方法参数化类型，该类型允许该类的客户端指定该方法应返回的类型。

你可以这样声明方法：

public static <T extends DBManager> T getInstance(Class<T> dbManagerClass)  {

为避免不安全的转换，您可以使用 Class#cast(Object ) 方法将从 Map<String, DBManager> 检索到的 DBManager 实例转换为 T extends DBManager 类型，该方法在转换 DBManager 实例之前为您执行类型检查：

T dbManager = dbManagerClass.cast(instances.get(dbManagerClassName));

最后，检索类的方法：

Class clazz = Class.forName(DB_MANAGER_PACKAGE_NAME + dbManagerClassName);

不是必需的，因为您已经将类作为方法的参数。
直接用就行了。

这是实现此解决方案的示例代码：

public class DBManagerFactory {

    private static final Map<String, DBManager> instances = new HashMap<>();

    public static <T extends DBManager> T getInstance(Class<T> dbManagerClass)  {

      final String dbManagerClassName = dbManagerClass.getSimpleName();

      T dbManager = dbManagerClass.cast(instances.get(dbManagerClassName));

      if (dbManager == null) {
        try {
          dbManager =  dbManagerClass.newInstance();
        } catch (InstantiationException | IllegalAccessException e) {
          e.printStackTrace(); // or better log it
          throw new RuntimeException("faillure during reflection instantiation for class " + dbManagerClass.getName(), e);
        }
        instances.put(dbManagerClassName, dbManager);
      }

      return dbManager;
    }   

}

通过这些修改，客户端类可以以这种方式调用该方法：

DBManager instance = DBManagerFactory.getInstance(DBManager.class);
DBManagerChild child = DBManagerFactory.getInstance(DBManagerChild.class);

Answer 2

如果需要明确返回类型，可以使用generic factory method，如下：

class Base {}

class A extends Base {}

class B extends Base {}

class InitializationFailedException extends RuntimeException {
    public InitializationFailedException(Throwable cause) {
        super(cause);
    }
}

class Factory {

    private static Logger log = LoggerFactory.getLogger(Factory.class);

    private static final ConcurrentHashMap<Class<? extends Base>, Base> instances = new ConcurrentHashMap<>();

    public static  <T extends Base> T getInstance(Class<T> tClass) {
        if (tClass == null) {
            throw new NullPointerException();
        }
        return (T) instances.computeIfAbsent(tClass, (tClass1) -> {
            try {
                return tClass1.newInstance();
            } catch (InstantiationException | IllegalAccessException e) {
                log.error("Unable to create singleton value for " + tClass1.getCanonicalName(), e);
                throw new InitializationFailedException(e);
            }
        });
    }

}

通过这种方法，您可以创建子类型引用：

A aInstance = Factory.getInstance(A.class);
B bInstance = Factory.getInstance(B.class);

对于您的问题，方法签名可能如下所示：

public static <T extends DBManager> T getInstance(Class<T> dbManagerClass);

实例映射应如下所示：

private static final Map<Class<? extends DBManager>, DBManager> instances = new HashMap<>();