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[专家分：0] 发布于 2009-05-06 15:13:00
http://www.educity.cn 作者：Brian Goetz 来源：希赛教育
捕获助手
虽然编译器似乎丢弃了一些有用的信息，我们可以使用一个技巧来使编译器重构这些信息，即对未知的通配符类型命名。清单 4 展示了 rebox() 的实现和一个实现这种技巧的泛型助手方法（helper）：
清单 4. “捕获助手” 方法
public void rebox(Box<?> box) {
reboxHelper(box);
}
private<V> void reboxHelper(Box<V> box) {
box.put(box.get());
}
助手方法 reboxHelper() 是一个泛型方法，泛型方法引入了额外的类型参数（位于返回类型之前的尖括号中），这些参数用于表示参数和/或方法的返回值之间的类型约束。然而就 reboxHelper() 来说，泛型方法并不使用类型参数指定类型约束，它允许编译器（通过类型接口）对 box 类型的类型参数命名。
捕获助手技巧允许我们在处理通配符时绕开编译器的限制。当 rebox() 调用 reboxHelper() 时，它知道这么做是安全的，因为它自身的 box 参数对一些未知的 T 而言一定是 Box<T>。因为类型参数 V 被引入到方法签名中并且没有绑定到其他任何类型参数，它也可以表示任何未知类型，因此，某些未知 T 的 Box<T> 也可能是某些未知 V 的 Box<V>（这和 lambda 积分中的 α 减法原则相似，允许重命名边界变量）。现在 reboxHelper() 中的表达式 box.get() 不再具有 Object 类型，它具有 V 类型 — 并允许将 V 传递给 Box<V>.put()。
我们本来可以将 rebox() 声明为一个泛型方法，类似 reboxHelper()，但这被认为是一种糟糕的 API 设计样式。此处的主要设计原则是 “如果以后绝不会按名称引用，则不要进行命名”。就泛型方法来说，如果一个类型参数在方法签名中只出现一次，它很有可能是一个通配符而不是一个命名的类型参数。一般来说，带有通配符的 API 比带有泛型方法的 API 更简单，在更复杂的方法声明中类型名称的增多会降低声明的可读性。因为在需要时始终可以通过专有的捕获助手恢复名称，这个方法让您能够保持 API 整洁，同时不会删除有用的信息。
类型推断
捕获助手技巧涉及多个因素：类型推断和捕获转换。Java 编译器在很多情况下都不能执行类型推断，但是可以为泛型方法推断类型参数（其他语言更加依赖类型推断，将来我们可以看到 Java 语言中会添加更多的类型推断特性）。如果愿意，您可以指定类型参数的值，但只有当您能够命名该类型时才可以这样做 — 并且不能够表示捕获类型。因此要使用这种技巧，要求编译器能够为您推断类型。捕获转换允许编译器为已捕获的通配符产生一个占位符类型名，以便对它进行类型推断。
当解析一个泛型方法的调用时，编译器将设法推断类型参数它能达到的最具体类型。 例如，对于下面这个泛型方法：
public static<T> T identity(T arg) { return arg };
和它的调用：
Integer i = 3;
System.out.println(identity(i));
编译器能够推断 T 是 Integer、Number、 Serializable 或 Object，但它选择 Integer 作为满足约束的最具体类型。
当构造泛型实例时，可以使用类型推断减少冗余。例如，使用 Box 类创建 Box<String> 要求您指定两次类型参数 String：
Box<String> box = new BoxImpl<String>();
即使可以使用 IDE 执行一些工作，也不要违背 DRY（Don't Repeat Yourself）原则。然而，如果实现类 BoxImpl 提供一个类似清单 5 的泛型工厂方法（这始终是个好主意），则可以减少客户机代码的冗余：
清单 5. 一个泛型工厂方法，可以避免不必要地指定类型参数
public class BoxImpl<T> implements Box<T> {
public static<V> Box<V> make() {
return new BoxImpl<V>();
}
...
}
如果使用 BoxImpl.make() 工厂实例化一个 Box，您只需要指定一次类型参数：
Box<String> myBox = BoxImpl.make();
泛型 make() 方法为一些类型 V 返回一个 Box<V>，返回值被用于需要 Box<String> 的上下文中。编译器确定 String 是 V 能接受的满足类型约束的最具体类型，因此此处将 V 推断为 String。您还可以手动地指定 V 的值：
Box<String> myBox = BoxImpl.<String>make();
除了减少一些键盘操作以外，此处演示的工厂方法技巧还提供了优于构造函数的其他优势：您能够为它们提高更具描述性的名称，它们能够返回命名返回类型的子类型，它们不需要为每次调用创建新的实例，从而能够共享不可变的实例（参见 参考资料 中的 Effective Java, Item #1，了解有关静态工厂的更多优点）。
结束语
通配符无疑非常复杂：由 Java 编译器产生的一些令人困惑的错误消息都与通配符有关，Java 语言规范中最复杂的部分也与通配符有关。然而如果使用适当，通配符可以提供强大的功能。此处列举的两个技巧 — 捕获助手技巧和泛型工厂技巧 — 都利用了泛型方法和类型推断，如果使用恰当，它们能显著降低复杂性。
捕获助手
虽然编译器似乎丢弃了一些有用的信息，我们可以使用一个技巧来使编译器重构这些信息，即对未知的通配符类型命名。清单 4 展示了 rebox() 的实现和一个实现这种技巧的泛型助手方法（helper）：
清单 4. “捕获助手” 方法
public void rebox(Box<?> box) {
reboxHelper(box);
}
private<V> void reboxHelper(Box<V> box) {
box.put(box.get());
}
助手方法 reboxHelper() 是一个泛型方法，泛型方法引入了额外的类型参数（位于返回类型之前的尖括号中），这些参数用于表示参数和/或方法的返回值之间的类型约束。然而就 reboxHelper() 来说，泛型方法并不使用类型参数指定类型约束，它允许编译器（通过类型接口）对 box 类型的类型参数命名。
捕获助手技巧允许我们在处理通配符时绕开编译器的限制。当 rebox() 调用 reboxHelper() 时，它知道这么做是安全的，因为它自身的 box 参数对一些未知的 T 而言一定是 Box<T>。因为类型参数 V 被引入到方法签名中并且没有绑定到其他任何类型参数，它也可以表示任何未知类型，因此，某些未知 T 的 Box<T> 也可能是某些未知 V 的 Box<V>（这和 lambda 积分中的 α 减法原则相似，允许重命名边界变量）。现在 reboxHelper() 中的表达式 box.get() 不再具有 Object 类型，它具有 V 类型 — 并允许将 V 传递给 Box<V>.put()。
我们本来可以将 rebox() 声明为一个泛型方法，类似 reboxHelper()，但这被认为是一种糟糕的 API 设计样式。此处的主要设计原则是 “如果以后绝不会按名称引用，则不要进行命名”。就泛型方法来说，如果一个类型参数在方法签名中只出现一次，它很有可能是一个通配符而不是一个命名的类型参数。一般来说，带有通配符的 API 比带有泛型方法的 API 更简单，在更复杂的方法声明中类型名称的增多会降低声明的可读性。因为在需要时始终可以通过专有的捕获助手恢复名称，这个方法让您能够保持 API 整洁，同时不会删除有用的信息。
类型推断
捕获助手技巧涉及多个因素：类型推断和捕获转换。Java 编译器在很多情况下都不能执行类型推断，但是可以为泛型方法推断类型参数（其他语言更加依赖类型推断，将来我们可以看到 Java 语言中会添加更多的类型推断特性）。如果愿意，您可以指定类型参数的值，但只有当您能够命名该类型时才可以这样做 — 并且不能够表示捕获类型。因此要使用这种技巧，要求编译器能够为您推断类型。捕获转换允许编译器为已捕获的通配符产生一个占位符类型名，以便对它进行类型推断。
当解析一个泛型方法的调用时，编译器将设法推断类型参数它能达到的最具体类型。 例如，对于下面这个泛型方法：
public static<T> T identity(T arg) { return arg };
和它的调用：
Integer i = 3;
System.out.println(identity(i));
编译器能够推断 T 是 Integer、Number、 Serializable 或 Object，但它选择 Integer 作为满足约束的最具体类型。
当构造泛型实例时，可以使用类型推断减少冗余。例如，使用 Box 类创建 Box<String> 要求您指定两次类型参数 String：
Box<String> box = new BoxImpl<String>();
即使可以使用 IDE 执行一些工作，也不要违背 DRY（Don't Repeat Yourself）原则。然而，如果实现类 BoxImpl 提供一个类似清单 5 的泛型工厂方法（这始终是个好主意），则可以减少客户机代码的冗余：
清单 5. 一个泛型工厂方法，可以避免不必要地指定类型参数
public class BoxImpl<T> implements Box<T> {
public static<V> Box<V> make() {
return new BoxImpl<V>();
}
...
}
如果使用 BoxImpl.make() 工厂实例化一个 Box，您只需要指定一次类型参数：
Box<String> myBox = BoxImpl.make();
泛型 make() 方法为一些类型 V 返回一个 Box<V>，返回值被用于需要 Box<String> 的上下文中。编译器确定 String 是 V 能接受的满足类型约束的最具体类型，因此此处将 V 推断为 String。您还可以手动地指定 V 的值：
Box<String> myBox = BoxImpl.<String>make();
除了减少一些键盘操作以外，此处演示的工厂方法技巧还提供了优于构造函数的其他优势：您能够为它们提高更具描述性的名称，它们能够返回命名返回类型的子类型，它们不需要为每次调用创建新的实例，从而能够共享不可变的实例（参见 参考资料 中的 Effective Java, Item #1，了解有关静态工厂的更多优点）。
结束语
通配符无疑非常复杂：由 Java 编译器产生的一些令人困惑的错误消息都与通配符有关，Java 语言规范中最复杂的部分也与通配符有关。然而如果使用适当，通配符可以提供强大的功能。此处列举的两个技巧 — 捕获助手技巧和泛型工厂技巧 — 都利用了泛型方法和类型推断，如果使用恰当，它们能显著降低复杂性。