如何避免有關原始類型的代碼重復？

Question

背景

位輸入流由字節數組支持。 有一些方法可以從該字節數組讀取到各種強制原始數組。

問題

有重復的代碼。 Java 缺乏原始類型的泛型，因此重復可能是不可避免的。

代碼

重復代碼在以下方法中很明顯：

@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;
}

請注意final byte[] out如何與readByte(bits) ，就像final short[] out與readShort(bits) 。 這些關系是問題的症結所在。

題

如何消除重復，如果有的話，又不會導致顯着的性能損失（例如，通過自動裝箱）？

有關的

• 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

如果您正在閱讀代碼似乎表明的批量原語，則使用asDoubleBuffer()或asShortBuffer()等ByteBuffer方法將卸載一些最低級別的工作。

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`
   }

（代碼編譯但未測試！）

Answer 2

一種會導致性能損失的可能性是使用java.lang.reflect.Array將數組視為一個對象，然后允許在所有讀取方法中重用相同的代碼。

@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);
}

以犧牲一些性能、輕微缺乏編譯時類型安全和使用反射為代價解決了重復問題。