【问题标题】:How to use generics with interfaces如何在接口中使用泛型
【发布时间】:2021-01-16 12:29:39
【问题描述】:

我是编程新手,我们确实有一个练习,我们必须使用 Consumer 接口,我们有一个具有 Consumer<T> 属性 (conAtt) 的泛型类 (genClass)。在另一个类中,我们必须使用 Consumer 的 accept 方法,但不知何故它不起作用。我已经通读了 Consumer 接口的 Java API,但没有帮助。

错误信息说:

The method accept(capture#4-of ?) in the type Consumer<capture#4-of ?> is not applicable for the arguments (capture#5-of ?)

我知道它说不适用,但为什么不呢?

    public abstract class GenClass<T> {
        protected Consumer<T> conAtt;
        public abstract T getData();
    }
    
    class Otherclass{
        private List<GenClass<?>> helparray= new ArrayList<>();
    
    private void testmethod() {
            Iterator<GenClass<?>> hilfe = helparray.iterator();
            while (hilfe.hasNext()) {
                GenClass<?> help = hilfe.next();
                help.conAtt.accept(help.getData());//here is the problem
            }
        }
    }

public class thirdclass extends GenClass<Character> {

    @Override
    public Character getData() {
        return 't';//t is just an example

    }

}

【问题讨论】:

  • 提供MRE。很难这样回答。
  • 您可能没有使用正确的泛型,但在任​​何地方都使用?,这是行不通的。向我们展示确切的代码。具体你需要告诉我们genClassObjectconAttData的定义:它们的精确数据类型是什么?

标签: java generics functional-interface


【解决方案1】:

这并不是关于Consumer(或其他接口)在Java 中如何工作的问题,而是关于Generics 的问题。

泛型旨在简化编写代码的方式并避免代码重复。例如。您需要执行类似的任务,但对于不同的类型,您可以使用 Generics 编写一次,而不是一遍又一遍地编写,只需替换具体类型即可。

例如,有一天您需要跟踪Strings 的列表。就这么简单,您继续并为此实施一个解决方案,第一个实施可能如下所示(注意:一个非常简化的示例,但它会显示目的):

public class CustomListString {

    private String[] elements = new String[10];
    
    public void add(String newElement) {
        int nextFreeIndex = findNextFreeIndex();
        elements[nextFreeIndex] = newElement;
    }
    
    public String get(int index) {
        return elements[index];
    }
}

因此,您可以在代码中使用上述List 的实现,如下所示:

public static void main(String[] args) {
    CustomListString listOfStrings = new CustomListString();
    listOfStrings.add("A");
    listOfStrings.add("B");
}

简单、具体、充分!

但是前几天,您还需要跟踪Integers 的列表。现在该怎么办?

解决此问题的一种方法是重复您以前的方法,并现在仅为Integers 实施另一个CustomList。对应的实现如下所示(CustomListString 的实现已被复制,所有出现的String 都已替换为Integer):

public class CustomListInteger {

    private Integer[] elements = new Integer[10];
    
    public void add(Integer newElement) {
        int nextFreeIndex = findNextFreeIndex();
        elements[nextFreeIndex] = newElement;
    }
    
    public Integer get(int index) {
        return elements[index];
    }
}

正如您现在已经可以想象的那样,这并不灵活,将来可能会非常麻烦。这种方法将需要您将来要存储的每种类型的新实现。因此,您最终可能还会创建像 CustomListDoubleCustomListCharacter 等这样的实现,其中只有数组中元素的类型会发生变化 - 没有其他重要的!

这还会导致这样的情况,你会复制很多类似的代码(就像 findNextFreeIndex() 方法一样),如果出现错误修复,需要在很多地方而不是只在很多地方进行调整一个。

为了解决这个问题并保持CustomList.get 方法中的类型安全 Generics 已被引入Java!

使用Generics 方法,您将能够创建CustomList 的单个实现来存储您的所有数据类型,而无需复制任何共享的基本代码并保持类型安全!

public class CustomList<T> {

    private Object[] elements = new Object[10]; // Java doesn't supprort easily support generic arrays, so using Object
                                                // here. But the compiler ensures only elements of the generic type T
                                                // will end up here

    public void add(T newElement) {
        int nextFreeIndex = findNextFreeIndex();
        elements[nextFreeIndex] = newElement;
    }

    @SuppressWarnings("unchecked")
    public T get(int index) {
        return (T) elements[index];
    }
}

使用遵循Generics 方法的新列表,我们现在可以像这样使用它:

public static void main(String[] args) {
    CustomList<String> genericList = new CustomList<>();
    genericList.add("Hello World");
    genericList.add(5); // Compile error! Integer and String types cannot be mixed in
                        // a single instance of the list anymore => Nice, prevents errors!
    
    genericList.get(0).substring(6); // No compile error, also the compiler knows Strings
                                     // are contained in the list
}

通用 CustomList 现在也可以用于任何其他类型,并且仍然提供类型安全


这对您的实施意味着什么

您可以看到我们如何在 CustomList 类中将 通用类型 指定为 T - 这与您在 ? 中指定的类似(可能您还想替换使用T,因为稍后在使用Consumer 时会遇到其他问题)。但是当我们在其他类中使用该实现时,不可能再将其指定为CustomList&lt;T&gt;CustomList&lt;?&gt;。我们需要决定并指定列表应该包含哪些确切类型的元素。这是String 类,因此我们将其指定为CustomList&lt;String&gt;

注意:? 是一个通用通配符,意思是“我现在不知道类的真实类型,我也不知道”以后不知道了”。这就是为什么稍后在Consumer 中使用具体类型会很困难。您将无法在其中的对象上调用任何具体方法。因此应避免将? 作为通用类型参数,而应使用T 之类的东西。 T 的意思是“我现在不知道课程的真正类型,但我会在你告诉我的时候尽快做”。因此,您稍后将能够在 Consumer 中调用对象的具体方法,这将大大简化您的工作。

对于您的代码,这意味着,无论您想在哪里使用 GenClass&lt;T&gt; 的实现,您都需要指定该类将使用的确切类型的元素。在String 的情况下是GenClass&lt;String&gt;Character 的情况下是GenClass&lt;Character&gt;

因此,您需要替换 GenClass&lt;?&gt; 的位置是您在 OtherclassOtherclass.testmethod 中引用它的任何位置。

你使用Consumer的方式很好

【讨论】:

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