[英]Java equivalent to C# extension methods
我希望在对象列表中实现一个功能,就像在 C# 中使用扩展方法一样。
像这样:
List<DataObject> list;
// ... List initialization.
list.getData(id);
我如何在 Java 中做到这一点?
Java 不支持扩展方法。
相反,您可以创建一个常规的静态方法,或者编写您自己的类。
扩展方法不仅仅是静态方法,也不仅仅是方便的语法糖,事实上它们是非常强大的工具。 最主要的是能够根据不同泛型的参数实例化来覆盖不同的方法。 这类似于Haskell 的类型类,实际上,它们看起来像是在C# 中支持C# 的Monads(即LINQ)。 即使放弃 LINQ 语法,我仍然不知道有什么方法可以在 Java 中实现类似的接口。
而且我认为不可能在 Java 中实现它们,因为 Java 的泛型参数类型擦除语义。
Lombok 项目提供了一个注释@ExtensionMethod
,可用于实现您所要求的功能。
从技术上讲,C# 扩展在 Java 中没有等效项。 但是如果你确实想实现这样的功能以获得更清晰的代码和可维护性,你必须使用 Manifold 框架。
package extensions.java.lang.String;
import manifold.ext.api.*;
@Extension
public class MyStringExtension {
public static void print(@This String thiz) {
System.out.println(thiz);
}
@Extension
public static String lineSeparator() {
return System.lineSeparator();
}
}
Java 中没有扩展方法,但你可以通过如下方式获得它,
您通过以下示例为字符串定义“echo”方法,
@Extension
public class MyStringExtension {
public static void echo(@This String thiz) {
System.out.println(thiz);
}
}
在那之后,你可以在任何地方使用这个方法(echo)来处理字符串,比如,
"Hello World".echo(); //prints "Hello World"
"Welcome".echo(); //prints "Welcome"
String name = "Jonn";
name.echo(); //prints "John"
当然,你也可以有像这样的参数,
@Extension
public class MyStringExtension {
public static void echo(@This String thiz, String suffix) {
System.out.println(thiz + " " + suffix);
}
}
像这样使用,
"Hello World".echo("programming"); //prints "Hello World programming"
"Welcome".echo("2021"); //prints "Welcome 2021"
String name = "John";
name.echo("Conor"); //prints "John Conor"
你也可以看看这个样本, Manifold-sample
另一种选择是使用 google-guava 库中的ForwardingXXX类。
我希望在对象列表中实现功能,就像在C#中使用扩展方法一样。
像这样的东西:
List<DataObject> list;
// ... List initialization.
list.getData(id);
我该如何在Java中做到这一点?
看起来 Defender Methods(即默认方法)可能会进入 Java 8 的可能性很小。但是,据我了解,它们只允许interface
的作者追溯扩展它,而不是任意用户。
Defender Methods + Interface Injection 将能够完全实现 C# 风格的扩展方法,但是 AFAICS,Interface Injection 甚至还没有出现在 Java 8 路线图上。
Java 没有这样的功能。 相反,您可以创建列表实现的常规子类或创建匿名内部类:
List<String> list = new ArrayList<String>() {
public String getData() {
return ""; // add your implementation here.
}
};
问题是调用这个方法。 你可以“就地”做:
new ArrayList<String>() {
public String getData() {
return ""; // add your implementation here.
}
}.getData();
在这个问题上晚了一点,但如果有人觉得它有用,我只是创建了一个子类:
public class ArrayList2<T> extends ArrayList<T>
{
private static final long serialVersionUID = 1L;
public T getLast()
{
if (this.isEmpty())
{
return null;
}
else
{
return this.get(this.size() - 1);
}
}
}
一种可能是使用装饰器面向对象的设计模式。 DataOutputStream是 Java 标准库中使用的这种模式的一个示例。
下面是一些用于增强列表功能的代码:
public class ListDecorator<E> implements List<E>
{
public final List<E> wrapee;
public ListDecorator(List<E> wrapee)
{
this.wrapee = wrapee;
}
// implementation of all the list's methods here...
public <R> ListDecorator<R> map(Transform<E,R> transformer)
{
ArrayList<R> result = new ArrayList<R>(size());
for (E element : this)
{
R transformed = transformer.transform(element);
result.add(transformed);
}
return new ListDecorator<R>(result);
}
}
PS 我是Kotlin的忠实粉丝。 它有扩展方法,也运行在 JVM 上。
我们可以通过使用自 Java 8 以来可用的默认方法实现来模拟 Java 中 C# 扩展方法的实现。我们首先定义一个接口,允许我们通过 base() 方法访问支持对象,如下所示:
public interface Extension<T> {
default T base() {
return null;
}
}
我们返回 null 因为接口不能有状态,但这必须稍后通过代理修复。
扩展的开发者必须通过一个包含扩展方法的新接口来扩展这个接口。 假设我们想在 List 接口上添加一个 forEach 消费者:
public interface ListExtension<T> extends Extension<List<T>> {
default void foreach(Consumer<T> consumer) {
for (T item : base()) {
consumer.accept(item);
}
}
}
因为我们扩展了 Extension 接口,所以我们可以在扩展方法中调用 base() 方法来访问我们附加的支持对象。
Extension 接口必须有一个工厂方法,它将创建给定支持对象的扩展:
public interface Extension<T> {
...
static <E extends Extension<T>, T> E create(Class<E> type, T instance) {
if (type.isInterface()) {
ExtensionHandler<T> handler = new ExtensionHandler<T>(instance);
List<Class<?>> interfaces = new ArrayList<Class<?>>();
interfaces.add(type);
Class<?> baseType = type.getSuperclass();
while (baseType != null && baseType.isInterface()) {
interfaces.add(baseType);
baseType = baseType.getSuperclass();
}
Object proxy = Proxy.newProxyInstance(
Extension.class.getClassLoader(),
interfaces.toArray(new Class<?>[interfaces.size()]),
handler);
return type.cast(proxy);
} else {
return null;
}
}
}
我们创建一个代理,它实现了扩展接口和支持对象类型实现的所有接口。 提供给代理的调用处理程序会将所有调用分派给支持对象,“base”方法除外,它必须返回支持对象,否则其默认实现返回 null:
public class ExtensionHandler<T> implements InvocationHandler {
private T instance;
private ExtensionHandler(T instance) {
this.instance = instance;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Throwable {
if ("base".equals(method.getName())
&& method.getParameterCount() == 0) {
return instance;
} else {
Class<?> type = method.getDeclaringClass();
MethodHandles.Lookup lookup = MethodHandles.lookup()
.in(type);
Field allowedModesField = lookup.getClass().getDeclaredField("allowedModes");
makeFieldModifiable(allowedModesField);
allowedModesField.set(lookup, -1);
return lookup
.unreflectSpecial(method, type)
.bindTo(proxy)
.invokeWithArguments(args);
}
}
private static void makeFieldModifiable(Field field) throws Exception {
field.setAccessible(true);
Field modifiersField = Field.class.getDeclaredField("modifiers");
modifiersField.setAccessible(true);
modifiersField
.setInt(field, field.getModifiers() & ~Modifier.FINAL);
}
}
然后,我们可以使用 Extension.create() 方法将包含扩展方法的接口附加到支持对象。 结果是一个可以转换为扩展接口的对象,通过它我们仍然可以访问调用 base() 方法的支持对象。 将引用转换为扩展接口后,我们现在可以安全地调用可以访问支持对象的扩展方法,这样现在我们可以将新方法附加到现有对象,但不能附加到其定义类型:
public class Program {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
ListExtension<String> listExtension = Extension.create(ListExtension.class, list);
listExtension.foreach(System.out::println);
}
}
因此,这是一种我们可以通过向对象添加新契约来模拟在 Java 中扩展对象的能力的方法,这允许我们在给定对象上调用其他方法。
您可以在下面找到扩展接口的代码:
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public interface Extension<T> {
public class ExtensionHandler<T> implements InvocationHandler {
private T instance;
private ExtensionHandler(T instance) {
this.instance = instance;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Throwable {
if ("base".equals(method.getName())
&& method.getParameterCount() == 0) {
return instance;
} else {
Class<?> type = method.getDeclaringClass();
MethodHandles.Lookup lookup = MethodHandles.lookup()
.in(type);
Field allowedModesField = lookup.getClass().getDeclaredField("allowedModes");
makeFieldModifiable(allowedModesField);
allowedModesField.set(lookup, -1);
return lookup
.unreflectSpecial(method, type)
.bindTo(proxy)
.invokeWithArguments(args);
}
}
private static void makeFieldModifiable(Field field) throws Exception {
field.setAccessible(true);
Field modifiersField = Field.class.getDeclaredField("modifiers");
modifiersField.setAccessible(true);
modifiersField.setInt(field, field.getModifiers() & ~Modifier.FINAL);
}
}
default T base() {
return null;
}
static <E extends Extension<T>, T> E create(Class<E> type, T instance) {
if (type.isInterface()) {
ExtensionHandler<T> handler = new ExtensionHandler<T>(instance);
List<Class<?>> interfaces = new ArrayList<Class<?>>();
interfaces.add(type);
Class<?> baseType = type.getSuperclass();
while (baseType != null && baseType.isInterface()) {
interfaces.add(baseType);
baseType = baseType.getSuperclass();
}
Object proxy = Proxy.newProxyInstance(
Extension.class.getClassLoader(),
interfaces.toArray(new Class<?>[interfaces.size()]),
handler);
return type.cast(proxy);
} else {
return null;
}
}
}
您可以通过 (RE) 实现 Collections 接口并为 Java Collection 添加示例来创建类似 C# 的扩展/辅助方法:
public class RockCollection<T extends Comparable<T>> implements Collection<T> {
private Collection<T> _list = new ArrayList<T>();
//###########Custom extension methods###########
public T doSomething() {
//do some stuff
return _list
}
//proper examples
public T find(Predicate<T> predicate) {
return _list.stream()
.filter(predicate)
.findFirst()
.get();
}
public List<T> findAll(Predicate<T> predicate) {
return _list.stream()
.filter(predicate)
.collect(Collectors.<T>toList());
}
public String join(String joiner) {
StringBuilder aggregate = new StringBuilder("");
_list.forEach( item ->
aggregate.append(item.toString() + joiner)
);
return aggregate.toString().substring(0, aggregate.length() - 1);
}
public List<T> reverse() {
List<T> listToReverse = (List<T>)_list;
Collections.reverse(listToReverse);
return listToReverse;
}
public List<T> sort(Comparator<T> sortComparer) {
List<T> listToReverse = (List<T>)_list;
Collections.sort(listToReverse, sortComparer);
return listToReverse;
}
public int sum() {
List<T> list = (List<T>)_list;
int total = 0;
for (T aList : list) {
total += Integer.parseInt(aList.toString());
}
return total;
}
public List<T> minus(RockCollection<T> listToMinus) {
List<T> list = (List<T>)_list;
int total = 0;
listToMinus.forEach(list::remove);
return list;
}
public Double average() {
List<T> list = (List<T>)_list;
Double total = 0.0;
for (T aList : list) {
total += Double.parseDouble(aList.toString());
}
return total / list.size();
}
public T first() {
return _list.stream().findFirst().get();
//.collect(Collectors.<T>toList());
}
public T last() {
List<T> list = (List<T>)_list;
return list.get(_list.size() - 1);
}
//##############################################
//Re-implement existing methods
@Override
public int size() {
return _list.size();
}
@Override
public boolean isEmpty() {
return _list == null || _list.size() == 0;
}
Java
8 现在支持默认方法,类似于C#
的扩展方法。
声明:本站的技术帖子网页,遵循CC BY-SA 4.0协议,如果您需要转载,请注明本站网址或者原文地址。任何问题请咨询:yoyou2525@163.com.