如何将泛型与接口一起使用

Question

我对编程还很陌生，我们有一个练习，我们必须使用消费者接口，我们有一个通用的 class (genClass)，它有一个 Consumer<T> 属性 (conAtt).在另一个 class 中我们必须使用 Consumer 的 accept 方法，但不知何故它不起作用。我已经通读了Consumer接口的Java API，但没有帮助。

错误消息说：

The method accept(capture#4-of ?) in the type Consumer<capture#4-of ?> is not applicable for the arguments (capture#5-of ?)

我知道它说不适用，但为什么不呢？

    public abstract class GenClass<T> {
        protected Consumer<T> conAtt;
        public abstract T getData();
    }
    
    class Otherclass{
        private List<GenClass<?>> helparray= new ArrayList<>();
    
    private void testmethod() {
            Iterator<GenClass<?>> hilfe = helparray.iterator();
            while (hilfe.hasNext()) {
                GenClass<?> help = hilfe.next();
                help.conAtt.accept(help.getData());//here is the problem
            }
        }
    }

public class thirdclass extends GenClass<Character> {

    @Override
    public Character getData() {
        return 't';//t is just an example

    }

}

Answer 1

这实际上不是关于 Consumer - 或其他接口 - 在 Java 中如何工作的问题，而是关于 Generics.

泛型旨在简化编写代码的方式并避免代码重复。例如。您需要执行类似的任务，但对于不同的类型，您可以使用 Generics 编写一次，而不是一遍又一遍地编写，只需替换具体类型即可。

例如，有一天您需要跟踪 Strings 的列表。就这么简单，您继续并为此实施一个解决方案，第一个实施如下所示（注意：一个非常简化的示例，但它会显示目的）：

public class CustomListString {

    private String[] elements = new String[10];
    
    public void add(String newElement) {
        int nextFreeIndex = findNextFreeIndex();
        elements[nextFreeIndex] = newElement;
    }
    
    public String get(int index) {
        return elements[index];
    }
}

因此您可以在您的代码中使用上述 List 的实现，如下所示：

public static void main(String[] args) {
    CustomListString listOfStrings = new CustomListString();
    listOfStrings.add("A");
    listOfStrings.add("B");
}

简单、具体、充分！

但前几天，您还需要跟踪 Integers 的列表。现在怎么办？

解决此问题的一种方法是重复您之前的方法并现在仅针对 Integers 实施另一个 CustomList。相应的实现看起来像这样（CustomListString 的实现已被复制，所有出现的 String 都已被 Integer 替换）：

public class CustomListInteger {

    private Integer[] elements = new Integer[10];
    
    public void add(Integer newElement) {
        int nextFreeIndex = findNextFreeIndex();
        elements[nextFreeIndex] = newElement;
    }
    
    public Integer get(int index) {
        return elements[index];
    }
}

正如您现在已经可以想象的那样，这不灵活，将来可能会非常麻烦。这种方法将需要您将来要存储的每种类型的新实现。因此，您最终可能还会创建 CustomListDouble、CustomListCharacter、... 等实现，其中只有数组中元素的类型发生变化——没有其他重要的东西！

这还会导致这样的情况，你会复制很多类似的代码（就像 findNextFreeIndex() 方法一样）并且在修复错误的情况下需要在很多地方进行调整而不是只有一个。

为了解决这个问题并保持 类型安全 在 CustomList.get 方法 Generics 中引入了 Java!

使用 Generics 方法，您将能够创建 CustomList 的单一实现来存储所有数据类型，而无需重复任何共享的基本代码并保留 类型安全!

public class CustomList<T> {

    private Object[] elements = new Object[10]; // Java doesn't supprort easily support generic arrays, so using Object
                                                // here. But the compiler ensures only elements of the generic type T
                                                // will end up here

    public void add(T newElement) {
        int nextFreeIndex = findNextFreeIndex();
        elements[nextFreeIndex] = newElement;
    }

    @SuppressWarnings("unchecked")
    public T get(int index) {
        return (T) elements[index];
    }
}

使用遵循 Generics 方法的新列表，我们现在可以像这样使用它：

public static void main(String[] args) {
    CustomList<String> genericList = new CustomList<>();
    genericList.add("Hello World");
    genericList.add(5); // Compile error! Integer and String types cannot be mixed in
                        // a single instance of the list anymore => Nice, prevents errors!
    
    genericList.get(0).substring(6); // No compile error, also the compiler knows Strings
                                     // are contained in the list
}

泛型 CustomList 现在也可以重复用于任何其他类型，并且仍然提供 类型安全性 。

这对您的实施意味着什么

您可以看到我们如何在 CustomList class 中将 通用类型 指定为 T - 这与您指定的类似使用 ?（可能您还想将其替换为 T，因为稍后在使用 Consumer 时您将运行处理其他问题）。但是当我们在其他 classes 中使用该实现时，就不可能再将其指定为 CustomList<T> 或 CustomList<?>。我们需要决定并指定列表应该包含哪些确切类型的元素。这是 String class，所以我们将其指定为 CustomList<String>。

注意： ? 是一个 通用通配符 ，意思是“我不知道class现在是，我以后也不知道”。这就是为什么您以后在 Consumer 中使用具体类型会很困难。您将无法在其中的对象上调用任何具体方法。因此，应避免将 ? 作为 通用类型参数 ，而应使用 T 之类的东西。 T 的意思是“我现在不知道 classes 的真实类型，但我会等你告诉我后做”。因此，稍后您将能够在 Consumer 中调用对象的具体方法，这将大大简化您的工作。

对于您的代码，这意味着无论您想在何处使用 GenClass<T> 的实现，您都需要指定 class 将使用哪种元素。在 String 的情况下是 GenClass<String> 在 Character 的情况下 GenClass<Character>.

所以您需要替换出现的 GenClass<?> 的地方是您在 Otherclass 和 Otherclass.testmethod.

中引用它的地方

您使用 Consumer 的方式很好

如何将泛型与接口一起使用

How to use generics with interfaces

java

generics

functional-interface