泛型传递

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Post published:2014年6月9日
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最近在读代码的过程中，经常遇到一些利用泛型来对调用链中的参数进行类型约束的情形，特指对于调用链中后面环节的参数类型和返回值，由前面环节的参数类型来确定，我草率地把它称作泛型传递（技巧很简单，但是用得好会很有趣；我不知道这个东西正儿八经的名字叫做什么）。

在说这个事情以前，对于Java的泛型，还是和其它语言中有些许的不同，这里需要结合使用方法泛型和类泛型，如有不明，对于其中的使用可以参考这篇《泛型趣谈》，而其实下面要说的内容，其实也就是这篇文章中提到的“链式调用”。另外，也顺便提一句，“泛型”和“范型”可是完全不相干的东西，相差十万八千里（若有混淆，关于“范型”，可以移步阅读这篇文章）。

很多情况下，我们写代码要解决的直接问题就是平衡变化和不变这两部分，很多情况下需要寻找抽象的不变的那一部分，把变化的部分留给“外部”（开发者/使用者/其它系统/调用者）去解决。处理变化点的方式有很多，简单可以分为运行时和编译期间两种，各种各样的设计模式和方法技巧，都是围绕变与不变这样的问题。

对于运行时来说，处理变化问题，核心就是使用if-else这样的分支选择；除了这个办法，还有就是多态。
对于编译期间来说，方法重载是最基本的方法，但是现在也可以用泛型来进行规约；不过，遗憾的是Java的泛型始终只能做到编译期间类型检查而已，编译后的字节码里面早就擦除了泛型的信息。

无论如何，利用泛型来实现参数类型的约束已经非常有用了，最近在写的一些代码，很多情况下，需要结合Class<T>和泛型传递来实现参数约束，如下代码：

interface Transformer<Input, Output> {
	public Output transforme(Input input);
}

class Builder {
	private static Builder instance = new Builder();

	private Builder() {
	}

	public static Builder getInstance() {
		return instance;
	}

	public <Input, Output> BuilderAfterTransformerBinding<Input, Output> bindTransformer(
			Class<? extends Transformer<Input, Output>> clazz) {
		return new BuilderAfterTransformerBinding<Input, Output>(clazz);
	}
}

class BuilderAfterTransformerBinding<Input, Output> {
	private Transformer<Input, Output> transformer;

	public BuilderAfterTransformerBinding(
			Class<? extends Transformer<Input, Output>> clazz) {
		try {
			transformer = clazz.newInstance();
		} catch (Exception e) {
			throw new RuntimeException(e);
		}
	}

	public Wrapper<Output> wrap(Input input) {
		return new Wrapper<Output>(transformer.transforme(input));
	}
}

class Wrapper<T> {
	private T t;

	public Wrapper(T t) {
		this.t = t;
	}
}

这段代码中，

Transformer接口就是用来把某Input转成Output之用的；
Builder类是链式调用的入口；
Wrapper类是一个普通的包装类；
BuilderAfterTransformerBinding类是链式调用第二步的对象，对于调用者来说，他调用其中的wrap方法时，传入的参数（上述代码中的Input）是由链式调用第一步的Class泛型所决定的，如下例调用：

byte[] byteArray = ...;
Builder.getInstance().bindTransformer(
	new Transformer<byte[], String>() {
		@Override
		public String transforme(byte[] input) {
			... ...
		}
	}.getClass())
.wrap(byteArray);

其中链式调用的第一步传入的Class中，定义了泛型Input是byte[]，Output是String，那么第二步wrap方法的入参也必须是byte[]，返回值必须为String。

泛型传递的类型约束也是在编译期间达成的，用得好的话它的作用无法替代。在框架的代码定义上显得冗余，但是对于框架代码的客户来说，写类型确定的链式调用是很愉快的。

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