如何避免有关原始类型的代码重复？

Question

背景

位输入流由字节数组支持。 有一些方法可以从该字节数组读取到各种强制原始数组。

问题

有重复的代码。 Java 缺乏原始类型的泛型，因此重复可能是不可避免的。

代码

重复代码在以下方法中很明显：

@Override
public long readBytes(final byte[] out, final int offset, final int count, final int bits) {
    final int total = offset + count;

    assert out != null;
    assert total <= out.length;

    final long startPosition = position();

    for (int i = offset; i < total; i++) {
        out[i] = readByte(bits);
    }

    return position() - startPosition;
}

@Override
public long readShorts(final short[] out, final int offset, final int count, final int bits) {
    final int total = offset + count;

    assert out != null;
    assert total <= out.length;

    final long startPosition = position();

    for (int i = offset; i < total; i++) {
        out[i] = readShort(bits);
    }

    return position() - startPosition;
}

请注意final byte[] out如何与readByte(bits) ，就像final short[] out与readShort(bits) 。 这些关系是问题的症结所在。

题

如何消除重复，如果有的话，又不会导致显着的性能损失（例如，通过自动装箱）？

有关的

• https://stackoverflow.com/a/9666217/59087
• https://stackoverflow.com/a/27716039/59087
• https://wiki.openjdk.java.net/display/valhalla/Main
• https://www.slideshare.net/IvanIvanov138/primitives-in-generics-from-project-valhala

Answer 1

如果您正在阅读代码似乎表明的批量原语，则使用asDoubleBuffer()或asShortBuffer()等ByteBuffer方法将卸载一些最低级别的工作。

例子：

   public void readBytes( final byte[] out, final int offset, final int count, final ByteBuffer buffer ) {
      buffer.get( out, offset, count );  // udates ByteBuffer `position` automatically
   }

   public void readShorts( final short[] out, final int offset, final int count, final ByteBuffer buffer ) {
      ShortBuffer sb = buffer.asShortBuffer();
      sb.get( out, offset, count );  // note that `count` reads two bytes for each `short`
   }

（代码编译但未测试！）

Answer 2

一种会导致性能损失的可能性是使用java.lang.reflect.Array将数组视为一个对象，然后允许在所有读取方法中重用相同的代码。

@FunctionalInterface
public interface BitArrayReader {
    Object read(int bits);
}

private long readPrimitive(
        final Object out, final int offset, final int count, final int bits,
        final BitArrayReader reader) {
    final int total = offset + count;

    assert out != null;
    assert total <= Array.getLength(out);

    final long startPosition = position();

    for (int i = offset; i < total; i++) {
        Array.set(out, i, reader.read(bits));
    }

    return position() - startPosition;
}

@Override
public long readBooleans(boolean[] out, int offset, int count, int bits) {
    return readPrimitive(out, offset, count, bits, this::readBoolean);
}

以牺牲一些性能、轻微缺乏编译时类型安全和使用反射为代价解决了重复问题。