我可以在Java泛型中传递复杂类型结构吗？

Question

我可以在Java泛型中传递复杂类型结构吗？

javagenericsnested-generics

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我目前正在尝试使用Java接口和泛型实现一个概念模型的API。该模型（Transmodel V5.0）详细描述了实体关系模型，但没有指定一些基本类型的使用。例如，各种实体的标识符类型或用于建立序列排序的类型未定义。

由于我希望尽可能保持API的通用性，因此我开始使用泛型来配置这些细节。我不想对类型做出任何假设，包括不假设任何东西是一致的。每个实体都可以具有不同的标识符类型，每个序列都可以使用不同的类型进行排序。

我面临的问题是，一旦一个实体引用另一个实体，复杂性就会迅速增加--我不仅需要传递其标识符类型，还需要传递配置引用实体所需的所有内容。

例如，我有：

/**
 * @param <ID> The type for the identifier of this entity.
 * @param <ID_JP> The type identifying journey patterns.
 * @param <OP_JP> The ordering used for points in journey patterns.
 * @param <JP> The type of journey pattern referenced by this entity.
 */
public interface VehicleJourney<
        ID,
        ID_JP, OP_JP extends Comparable<OP_JP>, JP extends JourneyPattern<ID_JP, OP_JP>
    > extends IdentifiableObject<ID>
{
    JP getJourneyPattern();
}

我仍然能够阅读并理解它，但有些内容过于冗长。而且像VehicleJourney这样的实体可以被其他实体引用，这使得类型参数列表变得很庞大。这是我能想到的最小的非平凡示例。

是否有一种方法可以创建一个单独的Java实体来建模整个类型系统的配置？我想到的是，它将附有所有标识符类型和排序类型，并可以作为一个整体传递，从而将上面的示例转换为类似于以下内容：

public interface VehicleJourney<CONF, JP extends JourneyPattern<CONF>> 
       extends IdentifiableObject<???>
{
    JP getJourneyPattern();
}

在带有问号的位置，需要从CONF中提取VehicleJourney标识符的类型。如果这是可行的，那么复杂度应该保持在可管理的水平。

- Peter Becker

我相信C++有一种方法可以完成这个任务，但无论是什么，都会让我的头炸裂。 - ajb

没有继承，我不这么认为。 - Radiodef

你可以声明新类型，不需要参数，通过赋予有意义的名称来扩展复杂类型。不幸的是，这会产生讨厌的副作用。 - Basilevs

@ajb，C++有typedefs，但它们在编译器输出中不起作用 :( - Basilevs

@Basilevs, Rob N：Scala 可能是一个选择——那些抽象类型成员看起来真是太棒了。在我阅读Scala的类型系统之前，让我们先看看是否可以得到我的问题的明确答案。 - Peter Becker

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1个回答

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- One.Punch.Leon · Accepted Answer

这可能不会很美观。

您可以使用未锚定类型，并通过具有将id和比较器类型分组的类型来简化：

public interface Meta<ID, COMP extends Comparable<COMP>> {

}

public interface IdentifiableObject<M extends Meta<?, ?>> {

}

public interface JourneyPattern<M extends Meta<?, ?>>
        extends IdentifiableObject<M> {

}

public interface VehicleJourney<M extends Meta<?, ?>, JP extends JourneyPattern<?>>
        extends IdentifiableObject<M> {

}

您不需要为类型的嵌套类型命名以进行锚定。当您拥有具体类（甚至子接口）时，所有类型都将被锚定。例如：

public class VehicleJourneyImplMeta implements Meta<String, String> {

}

public class VehicleJourneyImpl extends IdentifiableObjectBase<VehicleJourneyImplMeta> 
        implements VehicleJourney<
                VehicleJourneyImplMeta, 
                JourneyPattern<Meta<Integer, String>>> {

}

您需要通过使用中间类（很可能是匿名类）来委托访问Meta中的类型：

VehicleJourney<Meta<String, String>, ?> v = something();
Meta<String, String> m = v.getObjectMeta();
String idOfV = m.getId();

通过在方法级别使用各种类型参数，您可能会使其工作。

我认为您（以及我和大多数人）真正想要的是像这样的东西：

public interface VehicleJourney<M extends Meta<?, ?>, JP extends JourneyPattern<?>>
        extends IdentifiableObject<M> {

        public JP.M.ID getIdOfReferencedX();
}

很遗憾，Java不支持将JP.M.ID作为返回类型进行类型定义。也许有人会提出一个JSR来解决这个问题。如果我没记错的话，字节码包含了泛型类型参数的名称。