Java 泛型：泛型 Maps（深拷贝）的方法签名

Question

我有几个Maps，它们本身可能又包含Maps（任何类型）。我写了一个带有签名的方法：

public static <K,V> HashMap<K,V> deepCopyHashMap(HashMap<K,V> s);

但是，我现在想概括此代码以支持Maps，但仍返回与参数相同类型的对象。所以而不是：

public static <K,V> HashMap<K,V> deepCopyHashMap(HashMap<K,V> s);
public static <K,V> CheckedMap<K,V> deepCopyCheckedMap(CheckedMap<K,V> s);
public static <K,V> TreeMap<K,V> deepCopyTreeMap(TreeMap<K,V> s);
...
etc.

我想要这样的东西：

public static <K,V, M extends Map<K,V>> M<K,V> deepCopyMap(M<K,V> s);

但是，这给了我：

Multiple markers at this line
- The type M is not generic; it cannot be parameterized with arguments <K, 
 V>
- The type M is not generic; it cannot be parameterized with arguments <K, 
 V>

如何正确声明方法签名并仍然返回正确类型的对象（内部不使用反射）？

对于这个项目，添加更多依赖项确实不是一种选择，所以我更喜欢不依赖外部库的解决方案。另外，我研究了Cloneable 接口，但是它只是一个标记接口（一般没有实现Maps），它对我没有多大用处。

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编辑： 作为参考，这是我用于深度复制嵌套HashMaps 的代码（代码可以正常工作）：

public static <K,V> HashMap<K,V> deepCopyHashMap(HashMap<K,V> source){
    HashMap<K,V> result = new HashMap<K, V>();
    for(Map.Entry<K, V> entry : source.entrySet()){
        K k = entry.getKey();
        V v = entry.getValue();
        if(k instanceof HashMap<?,?>){
            k = (K) deepCopyHashMap((HashMap<?,?>) k);
        }
        if(v instanceof HashMap<?,?>){
            v = (V) deepCopyHashMap((HashMap<?,?>) v);
        }
        result.put(k, v);
    }
    return result;
}

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编辑：解决方案

1. 这不是一个理想的解决方案。如果嵌套Map 的运行时类型没有默认构造函数，它将失败。我已经用嵌套的HashMaps 对其进行了测试，并且运行时类型被正确复制。

   @SuppressWarnings("unchecked")
   public static <K,V, M extends Map<K,V>> M deepCopyMap(M source) throws InstantiationException, IllegalAccessException{
       M result = (M) source.getClass().newInstance();
       for(Map.Entry<K, V> entry : source.entrySet()){
           K k = entry.getKey();
           V v = entry.getValue();
           if(k instanceof Map<?,?>){
               k = (K) deepCopyMap((Map<?,?>) k);
           }
           if(v instanceof Map<?,?>){
               v = (V) deepCopyMap((Map<?,?>) v);
           }
           result.put(k, v);
       }
       return result;
   }
   

2. 这样更安全，但所有已知类型都需要明确列出：

   @SuppressWarnings("unchecked")
   public static <K,V, M extends Map<K,V>> M deepCopyMap(M source){
       M result;
       if(source instanceof HashMap){
           result = (M) new HashMap<K,V>();
       } else {
           //fail
       }
       // etc. add more types here
       for(Map.Entry<K, V> entry : source.entrySet()){
           K k = entry.getKey();
           V v = entry.getValue();
           if(k instanceof Map<?,?>){
               k = (K) deepCopyMap((Map<?,?>) k);
           }
           if(v instanceof Map<?,?>){
               v = (V) deepCopyMap((Map<?,?>) v);
           }
           result.put(k, v);
       }
       return result;
   }
   

Answer 1

泛型类型参数本身不能是泛型的。只需删除M 的通用定义：

public static <K, V, M extends Map<K, V>> M deepCopyMap(M s);

您所说的通用定义M<K, V> 已经是隐含的，因为编译器必须确保M extends Map<K, V> 为真。因此，定义M<K, V> 是多余的。

至于在方法内部创建副本，它变得更加复杂。泛型类型提高了泛型方法用户的类型安全性。但是，在该方法内部，您就像使用以原始 Map 为参数的非泛型方法一样毫无头绪。 （您当然可以进一步限制泛型类型。）

毕竟，我不会向您推荐您建议的方法。您建议 API 的用户可以深度克隆作为方法参数提供的任何类型的 Map。但是，你不能。 Map 是一个公共接口，任何人都可以实现它。在运行时，您可能会被要求创建一个您不知道的深度克隆地图，而您将无法做到。看看这个实现：

@SupressWarnings("unchecked")
public static <K, V, M extends Map<K, V>> M deepCopyMap(M s) {
    Map map;
    if(s.getClass() == HashMap.class) {
      map = new HashMap();
    } else if(s.getClass == LinkedHashMap.class) {
      map = new LinkedHashMap();
    } else {
      throw new RuntimeException("unknown map type " + s.getClass());
    }
    for(Map.Entry<K, V> entry : source.entrySet()) {
        K k = entry.getKey();
        V v = entry.getValue();
        if(k instanceof Map) {
          map.put(k, deepCopyMap((Map) k));
        } else {
          result.put(k, v);
        }
    }
    return (M) map;
}

这对用户来说不是很透明，如果地图包含一些用户类型的地图，很可能会抛出异常。编译器会警告您此方法中的几乎所有内容，这是一个好兆头，因为这是一个坏主意。

相反，我实际上会向您推荐重载方法，您只为已知类型提供深度克隆。但是，如果您发现无法在运行时创建的嵌套映射，则必须引发运行时异常。您正在寻找的类型安全很难实现。此外，我会将它作为合同的隐含部分，即您不能使用嵌套映射，其中映射类型不在指定的 Map 实现组内。

附带说明：不限制M 和V，定义这些参数是没有意义的，因为您对这些参数一无所知。只需使用通配符?。

Answer 2

您定义的类型M 已经绑定为Map<K,V> 和<K, V, M extends Map<K, V>>。所以只需删除M<K,V> 并使其成为M。