在地图中使用泛型和对象的类

如何解决在地图中使用泛型和对象的类

我有以下类/接口结构（不能修改源）：

public interface Car {}

public class CarA implements Car{
    public String getASpecifics() {...}
}

public class CarB implements Car{
    public String getBSpecifics() {...}
}

public class Summary {...}

我想要一种为 Summray 接口的具体实现创建 Car 的通用方法，该方法将开放添加新的实现。我的方法如下：

public CarSummarizer {
    public interface SummaryGenerator<T extends Car> {
        Summary generateSummary(T car);
    }

    static {
        SummaryGenerator<CarA> aGen = c -> {... c.getASpecifics(); ...}
        SummaryGenerator<CarB> bGen = c -> {... c.getBSpecifics(); ...}
    }
}

现在我想将 aGen 和 bgen 存储在 Map 中。我想对其进行参数化，以便我可以提供一种唯一的公共静态方法，它接受 Car car 并基于它的类对象 (car.getClass()) 使用正确的 SummaryGenerator 实现。这应该类似于以下内容：

public static Summary getSummaryForCar(Car car) {
     return map.get(car.getClass()).generateSummary(car);
}

我不知道如何声明和实例化 Map 以使其完全类型安全（即不允许插入对 (CarC.class,SummaryGenerator<CarD>)）。我想要这样的东西：

public static <T extends Car> Map<Class<T>,SummaryGenerator<T>> map = new LinkedHashMap<>();

static {
    // after instantiation
    map.put(CarA.class,aGen);
    map.put(CarB.class,BGen);
}

// also support following
public static <T extends Car> void addSummaryGenerator(T car,SummaryGenerator<T> sg) {
    map.put(car.getClass(),sg);
}

这行不通，因为泛型不能像在函数上那样在变量上声明。 我想我可以定义新的类 public class SummarizerStorage<T extends Car> 和里面的地方地图，然后委托调用。这似乎是一种矫枉过正和丑陋。我觉得应该以某种方式直接完成。

声明像 Map<Class<? extends Car>,SummaryGenerator<? extends Car>> 这样的映射将允许配对 Class<> 和 SummaryGenerator<> 的兄弟类型。我只想允许相同类型的对。

解决方法

如果您包装地图并且只允许放置值 SummaryGenerator<T> 与 Class<T> 键匹配的条目，则可以在编译时安全下执行此操作。要获得 SummaryGenerator，您需要强制转换，但由于您确保只添加了实际可以强制转换为 SummaryGenerator<T> 的条目，因此这样做是安全的。如果您尝试为给定的 SummaryGenerator 实现添加不兼容的 Car，则会导致编译错误。

public class SummaryGeneratorStorage {

    private static final Map<Class<? extends Car>,CarSummarizer.SummaryGenerator<? extends Car>> map = new HashMap<>();

    // provides type safety to only add a SummaryGenerator<T> for a key of Class<T>
    public static <T extends Car> void add(Class<T> clazz,CarSummarizer.SummaryGenerator<T> sg) {
        map.put(clazz,sg);
    }

    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static <T extends Car> CarSummarizer.SummaryGenerator<T> get(T car) {
        // this cast is safe since the add-method only
        // allows a SummaryGenerator<T> to be added for a key of Class<T>
        return (CarSummarizer.SummaryGenerator<T>) map.get(car.getClass());
    }

    private SummaryGeneratorStorage() { }
}

为了获得 Summary，您检索 SummaryGenerator 的注册 Car 并调用实现的 generateSummary 方法。如果没有为 SummaryGenerator 的传递实现找到 Car，只需抛出异常或以不同方式处理它。请注意，add 的签名采用 Class 而不是 Car 对象，因为此时我们不需要实例来引用 Car 的实现.

public class CarSummarizer {

    public interface SummaryGenerator<T extends Car> {
        Summary generateSummary(T car);
    }

    static {
        // here you cannot pass incompatible implementations of Car (compile-time safety)
        SummaryGenerator<CarA> aGen = c -> new Summary(c.getASpecifics());
        SummaryGeneratorStorage.add(CarA.class,aGen); // with variable
        SummaryGeneratorStorage.add(CarB.class,c -> new Summary(c.getBSpecifics())); // direct
    }

    public static <T extends Car> Summary getSummary(T car) {
        SummaryGenerator<T> generator = SummaryGeneratorStorage.get(car);
        if (generator != null) {
            return generator.generateSummary(car);
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("no summary generator found");
        }
    }
}

---

这里是上面代码的测试类。使用了包含 name 字段的简单 Summary，Car 的实现在其 getXSpecifics() 方法中返回 A、B 或 C：

public class CarSummarizerTest {

    @Test
    public void testCarA() {
        CarA car = new CarA();
        Summary summary = CarSummarizer.getSummary(car);
        Assert.assertEquals(car.getASpecifics(),summary.getName());
    }

    @Test
    public void testCarB() {
        CarB car = new CarB();
        Summary summary = CarSummarizer.getSummary(car);
        Assert.assertEquals(car.getBSpecifics(),summary.getName());
    }

    @Test
    public void testCarC() {
        CarC car = new CarC();
        Assert.assertThrows(IllegalArgumentException.class,() -> {
            CarSummarizer.getSummary(car);
        });
    }
}

为了完整性，其他类：

public class CarA implements Car {
    public String getASpecifics() { return "A"; }
}

public class CarB implements Car {
    public String getBSpecifics() { return "B"; }
}

public class CarC implements Car {
    public String getCSpecifics() { return "C"; }
}

public class Summary {
    private final String name;
    public Summary(String name) { this.name = name; }
    public String getName() { return name; }
}