返回动态对象类型的通用方法

Question

可能是一个以前被问过的问题，但像往常一样，当你提到泛型这个词时，你会得到一千个解释类型擦除的答案。我很久以前就经历过那个阶段，现在对泛型及其使用有了很多了解，但这种情况稍微微妙一些。

我有一个容器，它表示电子表格中的一个数据单元格，它实际上以两种格式存储数据：作为用于显示的字符串，但也以另一种格式，取决于数据（存储为对象）。该单元还包含一个在类型之间转换的转换器，并且还对类型进行有效性检查（例如，一个 IntegerTransformer 检查字符串是否为有效整数，如果它返回一个整数来存储，反之亦然）。

单元格本身没有输入，因为我希望能够更改格式（例如，将辅助格式更改为浮点而不是整数，或更改为原始字符串），而不必使用新类型重建单元格对象。之前的尝试确实使用了泛型类型，但是一旦定义了就无法更改类型，编码变得非常庞大，需要大量反射。

问题是：如何以键入的方式从 Cell 中获取数据？我进行了实验，发现即使没有定义约束，也可以使用方法来使用泛型类型

public class Cell {
    private String stringVal;
    private Object valVal;
    private Transformer<?> trans;
    private Class<?> valClass;

    public String getStringVal(){
        return stringVal;
    }

    public boolean setStringVal(){
        //this not only set the value, but checks it with the transformer that it meets constraints and updates valVal too
    }

    public <T> T getValVal(){
        return (T) valVal;
        //This works, but I don't understand why
    }
}

让我失望的是：那是？它不能投射任何东西，没有类型 T 的输入限制它匹配任何东西，实际上它并没有在任何地方说任何东西。有一个 Object 的返回类型只会在任何地方给转换带来复杂性。

在我的测试中，我设置了一个 Double 值，它存储了 Double（作为一个对象），当我执行 Double testdou = testCell.getValVal();它立即起作用，甚至没有未经检查的演员表警告。但是，当我执行 String teststr = testCell.getValVal() 时，我得到了 ClassCastException。真的不足为奇。

我对此有两种看法：

一：使用未定义的 Cast to 似乎只不过是一种将强制转换放在方法内部而不是在方法返回后放在外部的方法。从用户的角度来看，它非常简洁，但是该方法的用户必须担心使用正确的调用：所做的只是隐藏复杂的警告和检查，直到运行时，但似乎有效。

第二种观点是：我不喜欢这样的代码：它不干净，不是我通常以编写为荣的那种代码质量。代码应该是正确的，而不仅仅是工作。错误应该被捕获和处理，并且可以预见，即使唯一的预期用户是我自己，接口也应该是万无一失的，我总是更喜欢一种灵活的通用和可重用的技术，而不是笨拙的技术。问题是：有什么正常的方法可以做到这一点？这是实现无类型、所有接受 ArrayList 的一种偷偷摸摸的方式，它返回你想要的任何东西而不进行强制转换？或者我在这里缺少什么。有些东西告诉我我不应该相信这段代码！

也许比我想象的更像一个哲学问题，但我想这就是我要问的。

编辑：进一步测试。

我尝试了以下两个有趣的sn-ps：

public <T> T getTypedElem() {
    T output = (T) this.typedElem;
    System.out.println(output.getClass());
    return output;
}

public <T> T getTypedElem() {
    T output = null;
    try {
        output = (T) this.typedElem;
        System.out.println(output.getClass());
    } catch (ClassCastException e) {
        System.out.println("class cast caught");
        return null;
    }
    return output;
}

当将一个 double 分配给 typedElem 并尝试将其放入 String 时，我得到一个异常，不是在强制转换为 ，而是在返回时，第二个 sn-p 不保护。 getClass 的输出是 java.lang.Double，表明它是从 typedElem 动态推断的，但编译器级别的类型检查只是被强制排除在外。

作为辩论的注释：还有一个用于获取 valClass 的函数，这意味着可以在运行时进行可分配性检查。

Edit2：结果

在考虑了选项后，我采用了两种解决方案：一种是轻量级解决方案，但将函数注释为@depreciated，其次是您将要尝试将其转换为的类传递给它的解决方案。这种方式是根据情况选择的。

Answer 1

您可以尝试输入令牌：

public <T> T getValue(Class<T> cls) {
    if (valVal == null) return null;
    else {
        if (cls.isInstance(valVal)) return cls.cast(valVal);
        return null;
    }
}

请注意，这不会进行任何转换（即，如果valVal 是Float 或Integer 的实例，则不能使用此方法提取Double）。

顺便说一句，你应该得到一个关于你定义 getValVal 的编译器警告。这是因为在运行时无法检查强制转换（Java 泛型通过“擦除”工作，这本质上意味着泛型类型参数在编译后被遗忘），所以生成的代码更像：

public Object getValVal() {
    return valVal;
}

Answer 2

正如您所发现的，使用 Java 的类型系统可以表达的内容是有限的，即使使用泛型也是如此。有时，您希望使用类型声明来断言某些值的类型之间存在关系，但您不能（或者也许您可以，但代价是过度复杂和冗长冗长的代码）。我认为这篇文章中的示例代码（问题和答案）很好地说明了这一点。

在这种情况下，如果您将对象/字符串表示形式存储在“转换器”中，Java 编译器可以进行更多类型检查。 （也许您必须重新考虑它是什么：也许它不仅仅是一个“转换器”。）在您的基础 Transformer 类上放置一个通用绑定，并将相同的绑定设置为“对象”的类型。

就获取单元格的值 out 而言，编译器类型检查无法帮助您，因为该值可以是不同的类型（而且您在编译时不知道time 什么类型的对象将存储在给定的单元格中）。

我相信你也可以做类似的事情：

public <T> void setObject(Transformer<T> transformer, T object) {}

如果设置转换器和对象的唯一方法是通过该方法，编译器对参数的类型检查将防止不兼容的转换器/对象对进入单元格。

如果我理解你在做什么，你使用的Transformer 的类型完全取决于单元格所持有的对象类型，对吗？如果是这样，我不会将转换器/对象设置在一起，而是只为对象提供一个设置器，并进行哈希查找以找到合适的转换器（使用对象类型作为键）。每次设置值或将其转换为字符串时都可以进行哈希查找。无论哪种方式都可以。

这样自然就不可能传入错误类型的Transformer。

Answer 3

我认为您是一个静态类型的人，但请试一试：您是否考虑过使用像 groovy 这样的动态语言来处理这部分内容？

根据您的描述，在我看来，类型更多的是妨碍而不是帮助任何事情。

在 groovy 中，您可以让 Cell.valVal 成为动态类型并轻松进行转换：

class Cell {
  String val
  def valVal
}

def cell = new Cell(val:"10.0")
cell.valVal = cell.val as BigDecimal
BigDecimal valVal = cell.valVal
assert valVal.class == BigDecimal
assert valVal == 10.0

cell.val = "20"
cell.valVal = cell.val as Integer
Integer valVal2 = cell.valVal
assert valVal2.class == Integer
assert valVal2 == 20

as 是最常见的转换所需的一切。你也可以添加你的。

如果需要转换其他代码块，请注意 java 的语法是有效的 groovy 语法，do { ... } while() 块除外