最近看到第三版《Effective Java》中介绍泛型的PECS原则写的挺好在此记录下来。
一个自定义的栈假设我们自定义一个带有泛型的栈保存元素时可以使用E[]或者Object[]代码分别如下所示。这里值得我们参考的点是当使用SuppressWarnings(“unchecked”)时要给出注释说明为什么可以忽略掉警告。
使用E[]保存元素使用E[]保存元素时由于不能创建泛型数组因此需要进行一次强转。
import java.util.Arrays;import java.util.EmptyStackException;public class Stack<E> { private static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY 16; private E[] elements; private int size; /** * elements数组中只能包含E类型的元素(调用push方法向栈中添加元素)因此这里的强转是安全的。 */ SuppressWarnings(unchecked) public Stack() { this.elements (E[]) new Object[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY]; } public void push(E e) { ensureCapacity(); elements[size] e; } public E pop() { if (size 0) { throw new EmptyStackException(); } E result elements[--size]; // 消除引用防止内存泄漏 elements[size] null; return result; } public boolean isEmpty() { return size 0; } private void ensureCapacity() { if (elements.length size) { elements Arrays.copyOf(elements, 2 * size 1); } }} 使用Object[]保存元素使用Object[]保存元素时每次从数组中获取到元素后需要强转成E类型。
import java.util.Arrays;import java.util.EmptyStackException;/** * author yukaiqiang <yukaiqiangkuaishou.com> * Created on 2022-06-07 */public class StackV2<E> { private static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY 16; private Object[] elements; private int size; public StackV2() { this.elements new Object[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY]; } public void push(E e) { ensureCapacity(); elements[size] e; } public E pop() { if (size 0) { throw new EmptyStackException(); } // push时要求元素类型是E因此这里的强转是安全的 SuppressWarnings(unchecked) E result (E) elements[--size]; // 消除引用防止内存泄漏 elements[size] null; return result; } public boolean isEmpty() { return size 0; } private void ensureCapacity() { if (elements.length size) { elements Arrays.copyOf(elements, 2 * size 1); } }} PECS原则PECS是Producer ExtendsConsumer Super的缩写具体的含义我们在下面进行介绍。
Producer Extends现在要扩展Stack的功能增加一个pushAll方法我们第一版的实现可能是这样的。
public void pushAll(Iterable<E> source) { for (E e : source) { push(e); } }上面的写法在使用时可能会遇到问题如下图所示。 为了解决这个问题我们需要做出如下修改也就是把参数类型改成Iterable<? extends E>这是一种有限制的通配符类型bounded wildcard type意思是E的某个子类型的Iterable接口。pushAll的source参数产生E实例供Stack使用也就是source是生产者因此source的类型是Iterable<? extends E>。
public void pushAll(Iterable<? extends E> source) { for (E e : source) { push(e); } } Consumer Super现在要扩展Stack的功能增加一个与pushAll对应的popAll方法我们第一版的实现可能是这样的。
public void popAll(Collection<E> destination) { while (!isEmpty()) { destination.add(pop()); } }上面的写法在使用时可能会遇到问题如下图所示。
为了解决这个问题我们需要做出如下修改也就是把参数类型改成Collection<? super E>意思是E的某种超类集合”。popAll的destination参数通过Stack消费E实例也就是destination是消费者因此destination的类型是Collection<? super E>。
总结PECS原则也就是说如果参数化类型表示一个生产者E就使用<? extends E>如果参数化类型表示一个消费者E则使用<? super E>。