java - 如何限制自引用类型？

Question

我有一些东西(比如，对于上下文，数字)可以对它们自己的类型执行操作:

interface Number<N> {
    N add(N to);
}
class Int implements Number<Int> {
    Int add(Int to) {...}
}

以及作用于某个上限的所有子类型的参与者:

interface Actor<U> {
    <E extends U> E act(Iterable<? extends E> items);
}

我想制作一个对任何数字类型进行多态操作的 actor:

class Sum implements Actor<Number> {
    <N extends Number<N>> N act(Iterable<? extends N> items) {...}
}

现在，显然这行不通，因为 Number和 Number<N>不一样。事实上，自 Number不将实现者的类型参数限制为它自己的类型，这样的参与者不可能工作。但我不关心对 Number 进行操作总的来说 - 我很满意我的功能只适用于某种类型的数字 N extends Number<N>

作为替代，我可以声明:

interface Actor<E> {
    E act(Iterable<? extends E> items);
}

class Sum<N extends Number<N>> implements Actor<N> {
    N act(Iterable<? extends N> items) {...}
}

但这对我不起作用，因为它迫使我知道 N当我构建我的 Sum 时，我的用例不允许这样做。它还迫使一个丑陋的<N extends Number<N>>在每个多态使用 Sum 的类或方法上，导致类型困惑的激增。

有什么优雅的方法可以做我想做的事吗？

示例:

下面是一些示例代码，表达了我想做的事情。

interface Folder<U> {
    <E extends U> E fold(Iterable<? extends E> items);
}

class Sum implements Folder<Number> {
    <N extends Number<N>> N fold(Iterable<? extends N> items) {
        Iterator<? extends N> iter = items.iterator();
        N item = iter.next();
        while (iter.hasNext())
            item = item.add(iter.next());
        return item;
    }
}

class Concat implements Folder<String> {
    <S extends String> fold(Iterable<? extends S> items) {
        StringBuilder concatenation = new StringBuilder();
        for (S item : items)
            concatenation.append(item);
        return concatenation.toString();
    }
}

class FoldUtils {
    static <U, E extends U> E foldDeep(Folder<U> folder, Iterable<? extends Iterable<? extends E>> itemses) {
        Collection<E> partialResults = new ArrayList<E>();
        for (Iterable<? extends E> items : itemses)
            partialResults.add(folder.fold(items));
        return folder.fold(partialResults);
    }
}

Answer 1

看看你的例子，我不确定你通过泛型方法提供具体参数与在 actor 中提供具体参数有什么好处:

class Sum<T extends Number<T>> implements Actor<T> {
    T act(Iterable<? extends T> items) {...}
}

拥有 Sum<any-self-referential-Number> 有什么好处？ vs 只是有一个 Sum<Int> , 和一个 Sum<Float>等等？

如果您担心创建不同实例的微小内存开销，您可以每次使用未经检查的转换返回相同的实例，这在安全的情况下很常见(参见例如 Guava 的 Optional.absent() 或 Collections.emptyList() )。

在你的例子中，某人最终将不得不做:

List<List<Int>> list;
foldDeep(new Sum(), list)

那么为什么不在那里只需要类型参数呢？

foldDeep(new Sum<Int>(), list)

或者如果封装在工厂后面，

foldDeep(Sum.instance(), list)
foldDeep(NumberFolders.sum(), list)

简而言之，我不清楚为什么这不能正常工作:

interface Folder<U> {
    U fold(Iterable<? extends U> items);
}

class Sum<T extends Number<T>> implements Folder<T> {
    public T fold(Iterable<? extends T> items) {
        //...
    }
}

class FoldUtils {
    static <E> E foldDeep(Folder<E> folder, Iterable<? extends Iterable<? extends E>> itemses) {
        Collection<E> partialResults = new ArrayList<>();
        for (Iterable<? extends E> items : itemses)
            partialResults.add(folder.fold(items));
        return folder.fold(partialResults);
    }
}

//...
FoldUtils.foldDeep(new Sum<>(), list);