## 導(dǎo)讀 唐宋八大家之一歐陽(yáng)修在《賣油翁》中寫道： > 翁取一葫蘆置于地，以錢覆其口，徐以杓酌油瀝之，自錢孔入，而錢不濕。因曰：“我亦無(wú)他，唯手熟爾?！?編寫代碼的"老司機(jī)"也是如此，"老司機(jī)"之所以被稱為"老司機(jī)"，原因也是"無(wú)他，唯手熟爾"。編碼過(guò)程中踩過(guò)的坑多了，獲得的編碼經(jīng)驗(yàn)也就多了，總結(jié)的編碼技巧也就更多了?？偨Y(jié)的編碼技巧多了，凡事又能夠舉一反三，編碼的速度自然就上來(lái)了。筆者從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的角度，整理了一些Java編程技巧，以供大家學(xué)習(xí)參考。 ## 1.使用HashSet判斷主鍵是否存在 HashSet實(shí)現(xiàn)Set接口，由哈希表（實(shí)際上是HashMap）支持，但不保證set 的迭代順序，并允許使用null元素。HashSet的時(shí)間復(fù)雜度跟HashMap一致，如果沒有哈希沖突則時(shí)間復(fù)雜度為O(1)，如果存在哈希沖突則時(shí)間復(fù)雜度不超過(guò)O(n)。所以，在日常編碼中，可以使用HashSet判斷主鍵是否存在。 **案例：**給定一個(gè)字符串(不一定全為字母)，請(qǐng)返回第一個(gè)重復(fù)出現(xiàn)的字符。 ```java /** 查找第一個(gè)重復(fù)字符 */ public static Character findFirstRepeatedChar(String string) { // 檢查空字符串 if (Objects.isNull(string) || string.isEmpty()) { return null; } // 查找重復(fù)字符 char[] charArray = string.toCharArray(); Set charSet = new HashSet<>(charArray.length); for (char ch : charArray) { if (charSet.contains(ch)) { return ch; } charSet.add(ch); } // 默認(rèn)返回為空 return null; } ``` 其中，由于Set的add函數(shù)有個(gè)特性——如果添加的元素已經(jīng)再集合中存在，則會(huì)返回false?？梢院?jiǎn)化代碼為： ```java if (!charSet.add(ch)) { return ch; } ``` ## 2.使用HashMap存取鍵值映射關(guān)系 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，HashMap由數(shù)組和鏈表組成的，數(shù)組是HashMap的主體，鏈表則是主要為了解決哈希沖突而存在的。如果定位到的數(shù)組位置不含鏈表，那么查找、添加等操作很快，僅需一次尋址即可，其時(shí)間復(fù)雜度為O(1)；如果定位到的數(shù)組包含鏈表，對(duì)于添加操作，其時(shí)間復(fù)雜度為O(n)——首先遍歷鏈表，存在即覆蓋，不存在則新增；對(duì)于查找操作來(lái)講，仍需要遍歷鏈表，然后通過(guò)key對(duì)象的equals方法逐一對(duì)比查找。從性能上考慮，HashMap中的鏈表出現(xiàn)越少，即哈希沖突越少，性能也就越好。所以，在日常編碼中，可以使用HashMap存取鍵值映射關(guān)系。 **案例：**給定菜單記錄列表，每條菜單記錄中包含父菜單標(biāo)識(shí)（根菜單的父菜單標(biāo)識(shí)為null），構(gòu)建出整個(gè)菜單樹。 ```java /** 菜單DO類 */ @Setter @Getter @ToString public static class MenuDO { /** 菜單標(biāo)識(shí) */ private Long id; /** 菜單父標(biāo)識(shí) */ private Long parentId; /** 菜單名稱 */ private String name; /** 菜單鏈接 */ private String url; } /** 菜單VO類 */ @Setter @Getter @ToString public static class MenuVO { /** 菜單標(biāo)識(shí) */ private Long id; /** 菜單名稱 */ private String name; /** 菜單鏈接 */ private String url; /** 子菜單列表 */ private List childList; } /** 構(gòu)建菜單樹函數(shù) */ public static List buildMenuTree(List menuList) { // 檢查列表為空 if (CollectionUtils.isEmpty(menuList)) { return Collections.emptyList(); } // 依次處理菜單 int menuSize = menuList.size(); List rootList = new ArrayList<>(menuSize); Map menuMap = new HashMap<>(menuSize); for (MenuDO menuDO : menuList) { // 賦值菜單對(duì)象 Long menuId = menuDO.getId(); MenuVO menu = menuMap.get(menuId); if (Objects.isNull(menu)) { menu = new MenuVO(); menu.setChildList(new ArrayList<>()); menuMap.put(menuId, menu); } menu.setId(menuDO.getId()); menu.setName(menuDO.getName()); menu.setUrl(menuDO.getUrl()); // 根據(jù)父標(biāo)識(shí)處理 Long parentId = menuDO.getParentId(); if (Objects.nonNull(parentId)) { // 構(gòu)建父菜單對(duì)象 MenuVO parentMenu = menuMap.get(parentId); if (Objects.isNull(parentMenu)) { parentMenu = new MenuVO(); parentMenu.setId(parentId); parentMenu.setChildList(new ArrayList<>()); menuMap.put(parentId, parentMenu); } // 添加子菜單對(duì)象 parentMenu.getChildList().add(menu); } else { // 添加根菜單對(duì)象 rootList.add(menu); } } // 返回根菜單列表 return rootList; } ``` ## 3.使用ThreadLocal存儲(chǔ)線程專有對(duì)象 ThreadLocal提供了線程專有對(duì)象，可以在整個(gè)線程生命周期中隨時(shí)取用，極大地方便了一些邏輯的實(shí)現(xiàn)。 常見的ThreadLocal用法主要有兩種： 1. 保存線程上下文對(duì)象，避免多層級(jí)參數(shù)傳遞； 2. 保存非線程安全對(duì)象，避免多線程并發(fā)調(diào)用。 ### 3.1.保存線程上下文對(duì)象，避免多層級(jí)參數(shù)傳遞 這里，以PageHelper插件的源代碼中的分頁(yè)參數(shù)設(shè)置與使用為例說(shuō)明。 **設(shè)置分頁(yè)參數(shù)代碼：** ```java /** 分頁(yè)方法類 */ public abstract class PageMethod { /** 本地分頁(yè) */ protected static final ThreadLocal LOCAL_PAGE = new ThreadLocal(); /** 設(shè)置分頁(yè)參數(shù) */ protected static void setLocalPage(Page page) { LOCAL_PAGE.set(page); } /** 獲取分頁(yè)參數(shù) */ public static Page getLocalPage() { return LOCAL_PAGE.get(); } /** 開始分頁(yè) */ public static Page startPage(int pageNum, int pageSize, boolean count, Boolean reasonable, Boolean pageSizeZero) { Page page = new Page(pageNum, pageSize, count); page.setReasonable(reasonable); page.setPageSizeZero(pageSizeZero); Page oldPage = getLocalPage(); if (oldPage != null && oldPage.isOrderByOnly()) { page.setOrderBy(oldPage.getOrderBy()); } setLocalPage(page); return page; } } ``` **使用分頁(yè)參數(shù)代碼：** ```java /** 虛輔助方言類 */ public abstract class AbstractHelperDialect extends AbstractDialect implements Constant { /** 獲取本地分頁(yè) */ public Page getLocalPage() { return PageHelper.getLocalPage(); } /** 獲取分頁(yè)SQL */ @Override public String getPageSql(MappedStatement ms, BoundSql boundSql, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, CacheKey pageKey) { String sql = boundSql.getSql(); Page page = getLocalPage(); String orderBy = page.getOrderBy(); if (StringUtil.isNotEmpty(orderBy)) { pageKey.update(orderBy); sql = OrderByParser.converToOrderBySql(sql, orderBy); } if (page.isOrderByOnly()) { return sql; } return getPageSql(sql, page, pageKey); } ... } ``` **使用分頁(yè)插件代碼：** ```java /** 查詢用戶函數(shù) */ public PageInfo queryUser(UserQuery userQuery, int pageNum, int pageSize) { PageHelper.startPage(pageNum, pageSize); List userList = userDAO.queryUser(userQuery); PageInfo pageInfo = new PageInfo<>(userList); return pageInfo; } ``` 如果要把分頁(yè)參數(shù)通過(guò)函數(shù)參數(shù)逐級(jí)傳給查詢語(yǔ)句，除非修改MyBatis相關(guān)接口函數(shù)，否則是不可能實(shí)現(xiàn)的。 ### 3.2.保存非線程安全對(duì)象，避免多線程并發(fā)調(diào)用 在寫日期格式化工具函數(shù)時(shí)，首先想到的寫法如下： ```java /** 日期模式 */ private static final String DATE_PATTERN = "yyyy-MM-dd"; /** 格式化日期函數(shù) */ public static String formatDate(Date date) { return new SimpleDateFormat(DATE_PATTERN).format(date); } ``` 其中，每次調(diào)用都要初始化DateFormat導(dǎo)致性能較低，把DateFormat定義成常量后的寫法如下： ```java /** 日期格式 */ private static final DateFormat DATE_FORMAT = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"); /** 格式化日期函數(shù) */ public static String formatDate(Date date) { return DATE_FORMAT.format(date); } ``` 由于SimpleDateFormat是非線程安全的，當(dāng)多線程同時(shí)調(diào)用formatDate函數(shù)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致返回結(jié)果與預(yù)期不一致。如果采用ThreadLocal定義線程專有對(duì)象，優(yōu)化后的代碼如下： ```java /** 本地日期格式 */ private static final ThreadLocal LOCAL_DATE_FORMAT = new ThreadLocal() { @Override protected DateFormat initialValue() { return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"); } }; /** 格式化日期函數(shù) */ public static String formatDate(Date date) { return LOCAL_DATE_FORMAT.get().format(date); } ``` 這是在沒有線程安全的日期格式化工具類之前的實(shí)現(xiàn)方法。在JDK8以后，建議使用DateTimeFormatter代替SimpleDateFormat，因?yàn)镾impleDateFormat是線程不安全的，而DateTimeFormatter是線程安全的。當(dāng)然，也可以采用第三方提供的線程安全日期格式化函數(shù)，比如apache的DateFormatUtils工具類。 **注意：**ThreadLocal有一定的內(nèi)存泄露的風(fēng)險(xiǎn)，盡量在業(yè)務(wù)代碼結(jié)束前調(diào)用remove函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清除。 ## 4.使用Pair實(shí)現(xiàn)成對(duì)結(jié)果的返回 在C/C++語(yǔ)言中，Pair（對(duì)）是將兩個(gè)數(shù)據(jù)類型組成一個(gè)數(shù)據(jù)類型的容器，比如std::pair。 Pair主要有兩種用途： 1. 把key和value放在一起成對(duì)處理，主要用于Map中返回名值對(duì)，比如Map中的Entry類； 2. 當(dāng)一個(gè)函數(shù)需要返回兩個(gè)結(jié)果時(shí)，可以使用Pair來(lái)避免定義過(guò)多的數(shù)據(jù)模型類。 第一種用途比較常見，這里主要說(shuō)明第二種用途。 ### 4.1.定義模型類實(shí)現(xiàn)成對(duì)結(jié)果的返回 **函數(shù)實(shí)現(xiàn)代碼：** ```java /** 點(diǎn)和距離類 */ @Setter @Getter @ToString @AllArgsConstructor public static class PointAndDistance { /** 點(diǎn) */ private Point point; /** 距離 */ private Double distance; } /** 獲取最近點(diǎn)和距離 */ public static PointAndDistance getNearestPointAndDistance(Point point, Point[] points) { // 檢查點(diǎn)數(shù)組為空 if (ArrayUtils.isEmpty(points)) { return null; } // 獲取最近點(diǎn)和距離 Point nearestPoint = points; double nearestDistance = getDistance(point, points); for (int i = 1; i < points.length; i++) { double distance = getDistance(point, point); if (distance < nearestDistance) { nearestDistance = distance; nearestPoint = point; } } // 返回最近點(diǎn)和距離 return new PointAndDistance(nearestPoint, nearestDistance); } ``` **函數(shù)使用案例：** ```java Point point = ...; Point[] points = ...; PointAndDistance pointAndDistance = getNearestPointAndDistance(point, points); if (Objects.nonNull(pointAndDistance)) { Point point = pointAndDistance.getPoint(); Double distance = pointAndDistance.getDistance(); ... } ``` ### 4.2.使用Pair類實(shí)現(xiàn)成對(duì)結(jié)果的返回 在JDK中，沒有提供原生的Pair數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，也可以使用Map::Entry代替。不過(guò)，Apache的commons-lang3包中的Pair類更為好用，下面便以Pair類進(jìn)行舉例說(shuō)明。 **函數(shù)實(shí)現(xiàn)代碼：** ```java /** 獲取最近點(diǎn)和距離 */ public static Pair getNearestPointAndDistance(Point point, Point[] points) { // 檢查點(diǎn)數(shù)組為空 if (ArrayUtils.isEmpty(points)) { return null; } // 獲取最近點(diǎn)和距離 Point nearestPoint = points; double nearestDistance = getDistance(point, points); for (int i = 1; i < points.length; i++) { double distance = getDistance(point, point); if (distance < nearestDistance) { nearestDistance = distance; nearestPoint = point; } } // 返回最近點(diǎn)和距離 return Pair.of(nearestPoint, nearestDistance); } ``` **函數(shù)使用案例：** ```java Point point = ...; Point[] points = ...; Pair pair = getNearestPointAndDistance(point, points); if (Objects.nonNull(pair)) { Point point = pair.getLeft(); Double distance = pair.getRight(); ... } ``` ## 5.定義Enum類實(shí)現(xiàn)取值和描述 在C++、Java等計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言中，枚舉類型（Enum）是一種特殊數(shù)據(jù)類型，能夠?yàn)橐粋€(gè)變量定義一組預(yù)定義的常量。在使用枚舉類型的時(shí)候，枚舉類型變量取值必須為其預(yù)定義的取值之一。 ### 5.1.用class關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)的枚舉類型 在JDK5之前，Java語(yǔ)言不支持枚舉類型，只能用類（class）來(lái)模擬實(shí)現(xiàn)枚舉類型。 ```java /** 訂單狀態(tài)枚舉 */ public final class OrderStatus { /** 屬性相關(guān) */ /** 狀態(tài)取值 */ private final int value; /** 狀態(tài)描述 */ private final String description; /** 常量相關(guān) */ /** 已創(chuàng)建(1) */ public static final OrderStatus CREATED = new OrderStatus(1, "已創(chuàng)建"); /** 進(jìn)行中(2) */ public static final OrderStatus PROCESSING = new OrderStatus(2, "進(jìn)行中"); /** 已完成(3) */ public static final OrderStatus FINISHED = new OrderStatus(3, "已完成"); /** 構(gòu)造函數(shù) */ private OrderStatus(int value, String description) { this.value = value; this.description = description; } /** 獲取狀態(tài)取值 */ public int getValue() { return value; } /** 獲取狀態(tài)描述 */ public String getDescription() { return description; } } ``` ### 5.2.用enum關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)的枚舉類型 JDK5提供了一種新的類型——Java的枚舉類型，關(guān)鍵字enum可以將一組具名的值的有限集合創(chuàng)建為一種新的類型，而這些具名的值可以作為常量使用，這是一種非常有用的功能。 ```java /** 訂單狀態(tài)枚舉 */ public enum OrderStatus { /** 常量相關(guān) */ /** 已創(chuàng)建(1) */ CREATED(1, "已創(chuàng)建"), /** 進(jìn)行中(2) */ PROCESSING(2, "進(jìn)行中"), /** 已完成(3) */ FINISHED(3, "已完成"); /** 屬性相關(guān) */ /** 狀態(tài)取值 */ private final int value; /** 狀態(tài)描述 */ private final String description; /** 構(gòu)造函數(shù) */ private OrderStatus(int value, String description) { this.value = value; this.description = description; } /** 獲取狀態(tài)取值 */ public int getValue() { return value; } /** 獲取狀態(tài)描述 */ public String getDescription() { return description; } } ``` 其實(shí)，Enum類型就是一個(gè)語(yǔ)法糖，編譯器幫我們做了語(yǔ)法的解析和編譯。通過(guò)反編譯，可以看到Java枚舉編譯后實(shí)際上是生成了一個(gè)類，該類繼承了 java.lang.Enum，并添加了values()、valueOf()等枚舉類型通用方法。 ## 6.定義Holder類實(shí)現(xiàn)參數(shù)的輸出 在很多語(yǔ)言中，函數(shù)的參數(shù)都有輸入（in）、輸出（out）和輸入輸出（inout）之分。在C/C++語(yǔ)言中，可以用對(duì)象的引用（&）來(lái)實(shí)現(xiàn)函數(shù)參數(shù)的輸出（out）和輸入輸出（inout）。但在Java語(yǔ)言中，雖然沒有提供對(duì)象引用類似的功能，但是可以通過(guò)修改參數(shù)的字段值來(lái)實(shí)現(xiàn)函數(shù)參數(shù)的輸出（out）和輸入輸出（inout）。這里，我們叫這種輸出參數(shù)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為**Holder（支撐）類**。 **Holder類實(shí)現(xiàn)代碼：** ```java /** 長(zhǎng)整型支撐類 */ @Getter @Setter @ToString public class LongHolder { /** 長(zhǎng)整型取值 */ private long value; /** 構(gòu)造函數(shù) */ public LongHolder() {} /** 構(gòu)造函數(shù) */ public LongHolder(long value) { this.value = value; } } ``` **Holder類使用案例：** ```java /** 靜態(tài)常量 */ /** 頁(yè)面數(shù)量 */ private static final int PAGE_COUNT = 100; /** 最大數(shù)量 */ private static final int MAX_COUNT = 1000; /** 處理過(guò)期訂單 */ public void handleExpiredOrder() { LongHolder minIdHolder = new LongHolder(0L); for (int pageIndex = 0; pageIndex < PAGE_COUNT; pageIndex++) { if (!handleExpiredOrder(pageIndex, minIdHolder)) { break; } } } /** 處理過(guò)期訂單 */ private boolean handleExpiredOrder(int pageIndex, LongHolder minIdHolder) { // 獲取最小標(biāo)識(shí) Long minId = minIdHolder.getValue(); // 查詢過(guò)期訂單(按id從小到大排序) List orderList = orderDAO.queryExpired(minId, MAX_COUNT); if (CollectionUtils.isEmpty(taskTagList)) { return false; } // 設(shè)置最小標(biāo)識(shí) int orderSize = orderList.size(); minId = orderList.get(orderSize - 1).getId(); minIdHolder.setValue(minId); // 依次處理訂單 for (OrderDO order : orderList) { ... } // 判斷還有訂單 return orderSize >= PAGE_SIZE; } ``` 其實(shí)，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)泛型支撐類，適用于更多的數(shù)據(jù)類型。 ## 7.定義Union類實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)體的共存 在C/C++語(yǔ)言中，聯(lián)合體（union），又稱共用體，類似結(jié)構(gòu)體（struct）的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。聯(lián)合體（union）和結(jié)構(gòu)體（struct）一樣，可以包含很多種數(shù)據(jù)類型和變量，兩者區(qū)別如下： 1. **結(jié)構(gòu)體（struct）**中所有變量是“共存”的，同時(shí)所有變量都生效，各個(gè)變量占據(jù)不同的內(nèi)存空間； 2. **聯(lián)合體（union）**中是各變量是“互斥”的，同時(shí)只有一個(gè)變量生效，所有變量占據(jù)同一塊內(nèi)存空間。 當(dāng)多個(gè)數(shù)據(jù)需要共享內(nèi)存或者多個(gè)數(shù)據(jù)每次只取其一時(shí)，可以采用聯(lián)合體（union）。 在Java語(yǔ)言中，沒有聯(lián)合體（union）和結(jié)構(gòu)體（struct）概念，只有類（class）的概念。眾所眾知，結(jié)構(gòu)體（struct）可以用類（class）來(lái)實(shí)現(xiàn)。其實(shí)，聯(lián)合體（union）也可以用類（class）來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是，這個(gè)類不具備“多個(gè)數(shù)據(jù)需要共享內(nèi)存”的功能，只具備“多個(gè)數(shù)據(jù)每次只取其一”的功能。 這里，以微信協(xié)議的客戶消息為例說(shuō)明。根據(jù)我多年來(lái)的接口協(xié)議封裝經(jīng)驗(yàn)，主要有以下兩種實(shí)現(xiàn)方式。 ### 7.1.使用函數(shù)方式實(shí)現(xiàn)Union **Union類實(shí)現(xiàn):** ```java /** 客戶消息類 */ @ToString public class CustomerMessage { /** 屬性相關(guān) */ /** 消息類型 */ private String msgType; /** 目標(biāo)用戶 */ private String toUser; /** 共用體相關(guān) */ /** 新聞內(nèi)容 */ private News news; ... /** 常量相關(guān) */ /** 新聞消息 */ public static final String MSG_TYPE_NEWS = "news"; ... /** 構(gòu)造函數(shù) */ public CustomerMessage() {} /** 構(gòu)造函數(shù) */ public CustomerMessage(String toUser) { this.toUser = toUser; } /** 構(gòu)造函數(shù) */ public CustomerMessage(String toUser, News news) { this.toUser = toUser; this.msgType = MSG_TYPE_NEWS; this.news = news; } /** 清除消息內(nèi)容 */ private void removeMsgContent() { // 檢查消息類型 if (Objects.isNull(msgType)) { return; } // 清除消息內(nèi)容 if (MSG_TYPE_NEWS.equals(msgType)) { news = null; } else if (...) { ... } msgType = null; } /** 檢查消息類型 */ private void checkMsgType(String msgType) { // 檢查消息類型 if (Objects.isNull(msgType)) { throw new IllegalArgumentException("消息類型為空"); } // 比較消息類型 if (!Objects.equals(msgType, this.msgType)) { throw new IllegalArgumentException("消息類型不匹配"); } } /** 設(shè)置消息類型函數(shù) */ public void setMsgType(String msgType) { // 清除消息內(nèi)容 removeMsgContent(); // 檢查消息類型 if (Objects.isNull(msgType)) { throw new IllegalArgumentException("消息類型為空"); } // 賦值消息內(nèi)容 this.msgType = msgType; if (MSG_TYPE_NEWS.equals(msgType)) { news = new News(); } else if (...) { ... } else { throw new IllegalArgumentException("消息類型不支持"); } } /** 獲取消息類型 */ public String getMsgType() { // 檢查消息類型 if (Objects.isNull(msgType)) { throw new IllegalArgumentException("消息類型無(wú)效"); } // 返回消息類型 return this.msgType; } /** 設(shè)置新聞 */ public void setNews(News news) { // 清除消息內(nèi)容 removeMsgContent(); // 賦值消息內(nèi)容 this.msgType = MSG_TYPE_NEWS; this.news = news; } /** 獲取新聞 */ public News getNews() { // 檢查消息類型 checkMsgType(MSG_TYPE_NEWS); // 返回消息內(nèi)容 return this.news; } ... } ``` **Union類使用:** ```java String accessToken = ...; String toUser = ...; List articleList = ...; News news = new News(articleList); CustomerMessage customerMessage = new CustomerMessage(toUser, news); wechatApi.sendCustomerMessage(accessToken, customerMessage); ``` **主要優(yōu)缺點(diǎn):** - 優(yōu)點(diǎn)：更貼近C/C++語(yǔ)言的聯(lián)合體（union）； - 缺點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)邏輯較為復(fù)雜，參數(shù)類型驗(yàn)證較多。 ### 7.2.使用繼承方式實(shí)現(xiàn)Union **Union類實(shí)現(xiàn):** ```java /** 客戶消息類 */ @Getter @Setter @ToString public abstract class CustomerMessage { /** 屬性相關(guān) */ /** 消息類型 */ private String msgType; /** 目標(biāo)用戶 */ private String toUser; /** 常量相關(guān) */ /** 新聞消息 */ public static final String MSG_TYPE_NEWS = "news"; ... /** 構(gòu)造函數(shù) */ public CustomerMessage(String msgType) { this.msgType = msgType; } /** 構(gòu)造函數(shù) */ public CustomerMessage(String msgType, String toUser) { this.msgType = msgType; this.toUser = toUser; } } /** 新聞客戶消息類 */ @Getter @Setter @ToString(callSuper = true) public class NewsCustomerMessage extends CustomerMessage { /** 屬性相關(guān) */ /** 新聞內(nèi)容 */ private News news; /** 構(gòu)造函數(shù) */ public NewsCustomerMessage() { super(MSG_TYPE_NEWS); } /** 構(gòu)造函數(shù) */ public NewsCustomerMessage(String toUser, News news) { super(MSG_TYPE_NEWS, toUser); this.news = news; } } ``` **Union類使用:** ```java String accessToken = ...; String toUser = ...; List articleList = ...; News news = new News(articleList); CustomerMessage customerMessage = new NewsCustomerMessage(toUser, news); wechatApi.sendCustomerMessage(accessToken, customerMessage); ``` **主要優(yōu)缺點(diǎn):** - 優(yōu)點(diǎn)：使用虛基類和子類進(jìn)行拆分，各個(gè)子類對(duì)象的概念明確； - 缺點(diǎn)：與C/C++語(yǔ)言的聯(lián)合體（union）差別大，但是功能上大體一致。 在C/C++語(yǔ)言中，聯(lián)合體并不包括聯(lián)合體當(dāng)前的數(shù)據(jù)類型。但在上面實(shí)現(xiàn)的Java聯(lián)合體中，已經(jīng)包含了聯(lián)合體對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)類型。所以，從嚴(yán)格意義上說(shuō)，Java聯(lián)合體并不是真正的聯(lián)合體，只是一個(gè)具備“多個(gè)數(shù)據(jù)每次只取其一”功能的類。 ## 8.使用泛型屏蔽類型的差異性 在C++語(yǔ)言中，有個(gè)很好用的**模板（template）**功能，可以編寫帶有參數(shù)化類型的通用版本，讓編譯器自動(dòng)生成針對(duì)不同類型的具體版本。而在Java語(yǔ)言中，也有一個(gè)類似的功能叫**泛型（generic）**。在編寫類和方法的時(shí)候，一般使用的是具體的類型，而用泛型可以使類型參數(shù)化，這樣就可以編寫更通用的代碼。 許多人都認(rèn)為，C++模板（template）和Java泛型（generic）兩個(gè)概念是等價(jià)的，其實(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)制是完全不同的。C++模板是一套宏指令集，編譯器會(huì)針對(duì)每一種類型創(chuàng)建一份模板代碼副本；Java泛型的實(shí)現(xiàn)基于"類型擦除"概念，本質(zhì)上是一種進(jìn)行類型限制的語(yǔ)法糖。 ### 8.1.泛型類 以支撐類為例，定義泛型的通用支撐類： ```java /** 通用支撐類 */ @Getter @Setter @ToString public class GenericHolder { /** 通用取值 */ private T value; /** 構(gòu)造函數(shù) */ public GenericHolder() {} /** 構(gòu)造函數(shù) */ public GenericHolder(T value) { this.value = value; } } ``` ### 8.2.泛型接口 定義泛型的數(shù)據(jù)提供者接口： ```java /** 數(shù)據(jù)提供者接口 */ public interface DataProvider { /** 獲取數(shù)據(jù)函數(shù) */ public T getData(); } ``` ### 8.3.泛型方法 定義泛型的淺拷貝函數(shù)： ```java /** 淺拷貝函數(shù) */ public static T shallowCopy(Object source, Class clazz) throws BeansException { // 判斷源對(duì)象 if (Objects.isNull(source)) { return null; } // 新建目標(biāo)對(duì)象 T target; try { target = clazz.newInstance(); } catch (Exception e) { throw new BeansException("新建類實(shí)例異常", e); } // 拷貝對(duì)象屬性 BeanUtils.copyProperties(source, target); // 返回目標(biāo)對(duì)象 return target; } ``` ### 8.4.泛型通配符 泛型通配符一般是使用"？"代替具體的類型實(shí)參，可以把"？"看成所有類型的父類。當(dāng)具體類型不確定的時(shí)候，可以使用泛型通配符 "？"；當(dāng)不需要使用類型的具體功能，只使用Object類中的功能時(shí)，可以使用泛型通配符 "？"。 ```java /** 打印取值函數(shù) */ public static void printValue(GenericHolder holder) { System.out.println(holder.getValue()); } /** 主函數(shù) */ public static void main(String[] args) { printValue(new GenericHolder<>(12345)); printValue(new GenericHolder<>("abcde")); } ``` 在Java規(guī)范中，不建議使用泛型通配符"？"，上面函數(shù)可以改為： ```java /** 打印取值函數(shù) */ public static void printValue(GenericHolder holder) { System.out.println(holder.getValue()); } ``` ### 8.5.泛型上下界 在使用泛型的時(shí)候，我們還可以為傳入的泛型類型實(shí)參進(jìn)行上下界的限制，如：類型實(shí)參只準(zhǔn)傳入某種類型的父類或某種類型的子類。泛型上下界的聲明，必須與泛型的聲明放在一起 。 **上界通配符（extends）：** 上界通配符為”extends”，可以接受其指定類型或其子類作為泛參。其還有一種特殊的形式，可以指定其不僅要是指定類型的子類，而且還要實(shí)現(xiàn)某些接口。例如：List表明這是A某個(gè)具體子類的List，保存的對(duì)象必須是A或A的子類。對(duì)于List列表，不能添加A或A的子類對(duì)象，只能獲取A的對(duì)象。 **下界通配符（super）：** 下界通配符為”super”，可以接受其指定類型或其父類作為泛參。例如：List表明這是A某個(gè)具體父類的List，保存的對(duì)象必須是A或A的超類。對(duì)于List列表，能夠添加A或A的子類對(duì)象，但只能獲取Object的對(duì)象。 **PECS（Producer Extends Consumer Super）原則：** 作為生產(chǎn)者提供數(shù)據(jù)（往外讀取）時(shí)，適合用上界通配符（extends）； 作為消費(fèi)者消費(fèi)數(shù)據(jù)（往里寫入）時(shí)，適合用下界通配符（super）。 在日常編碼中，比較常用的是**上界通配符（extends）**，用于限定泛型類型的父類。例子代碼如下： ```java /** 數(shù)字支撐類 */ @Getter @Setter @ToString public class NumberHolder { /** 通用取值 */ private T value; /** 構(gòu)造函數(shù) */ public NumberHolder() {} /** 構(gòu)造函數(shù) */ public NumberHolder(T value) { this.value = value; } } /** 打印取值函數(shù) */ public static void printValue(GenericHolder holder) { System.out.println(holder.getValue()); } ``` ## 后記 筆者曾在通信行業(yè)從業(yè)十余年，接入了各類網(wǎng)管和設(shè)備的北向接口協(xié)議上百余種，涉及到傳輸、交換、接入、電源、環(huán)境等專業(yè)，接觸了CORBA、HTTP/HTTPS、WebService、Socket TCP/UDP、串口RS232/485等接口，總結(jié)出一套接口協(xié)議封裝的"方法論"。其中，把接口協(xié)議文檔中的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化為Java的枚舉、結(jié)構(gòu)體、聯(lián)合體等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是接口協(xié)議封裝中極其重要的一步。 **本文作者：**陳昌毅，花名常意，高德地圖技術(shù)專家，2018年加入阿里巴巴，一直從事地圖數(shù)據(jù)采集的相關(guān)工作。