Java泛型：创建类型安全的异构容器

"Java泛型映射不同的值类型详解及实例代码" 在Java编程中，泛型是一个强大的特性，它允许我们在编译时确保代码的类型安全。然而，标准的Java集合API通常限制了我们只能在集合中存储单一类型的元素。在某些场景下，我们可能需要一个容器来存储不同类型的数据，例如键值对。Java泛型映射不同的值类型就是为了解决这个问题而提出的，通过使用类型安全的异构容器设计模式，我们可以创建一个能够存储多种类型值的映射。 Java泛型映射不同的值类型详解： 1. 类型安全的异构容器（Typesafe Heterogeneous Container）模式： 这是由Joshua Bloch在他的《Effective Java》一书中提出的一种设计模式。这种模式利用了Java泛型的边界通配符来实现存储不同类型值的功能。边界通配符允许我们指定一个类型参数的上限或下限，从而在保持类型安全的同时增加灵活性。 2. 示例代码实现： 下面是一个简单的实现，使用泛型和边界通配符来创建一个可以存储不同类型的键值对的`Context`类： ```java public class Context<K, V extends Context.Value> { private final Map<K, V> values = new HashMap<>(); public void put(K key, V value) { values.put(key, value); } public V get(K key) { return values.get(key); } public abstract static class Value {} // 示例使用 public static void main(String[] args) { Context<String, Value> context = new Context<String, Value>() { private static final long serialVersionUID = 1L; public class RunnableValue extends Value { private final Runnable value; public RunnableValue(Runnable value) { this.value = value; } public Runnable getRunnable() { return value; } } public class IntegerValue extends Value { private final int value; public IntegerValue(int value) { this.value = value; } public int getInteger() { return value; } } public void putRunnable(String key, Runnable r) { put(key, new RunnableValue(r)); } public Runnable getRunnable(String key) { Value v = get(key); if (v instanceof RunnableValue) { return ((RunnableValue) v).getRunnable(); } throw new IllegalArgumentException("Key " + key + " does not map to a Runnable"); } public void putInteger(String key, int i) { put(key, new IntegerValue(i)); } public int getInteger(String key) { Value v = get(key); if (v instanceof IntegerValue) { return ((IntegerValue) v).getInteger(); } throw new IllegalArgumentException("Key " + key + " does not map to an Integer"); } }; Runnable runnable = () -> System.out.println("Hello, World!"); context.putRunnable("key1", runnable); // several computation cycles later Runnable value1 = context.getRunnable("key1"); context.putInteger("key2", 42); int value2 = context.getInteger("key2"); } } ``` 在这个例子中，`Context`类使用了泛型参数`K`和`V`，其中`V`必须是`Context.Value`的子类。这样，我们可以通过创建`Context.Value`的多个子类来表示不同类型的值，例如`RunnableValue`和`IntegerValue`。当我们需要从`Context`获取值时，我们需要通过子类的方法进行类型转换，这样可以确保在运行时不会出现`ClassCastException`。 3. 注意事项： - 尽管这种模式提供了存储不同类型值的能力，但它仍然需要在获取值时进行类型检查。这是因为Java的泛型是类型擦除的，这意味着在运行时不会保留任何类型信息。 - 当从`Context`中获取值时，务必确保进行正确的类型检查和转换，否则可能会导致运行时错误。 Java泛型映射不同的值类型是一种实用的设计模式，它允许我们创建灵活且类型安全的容器。通过使用边界通配符和子类化，我们可以实现一个可以根据键来存储和检索不同类型值的映射，而无需牺牲类型安全性。