Java 中的通用陣列建立
Siddharth Swami
2023年10月12日
陣列可以定義為儲存在連續記憶體位置的專案的集合。通用陣列獨立於任何資料型別，並且在執行時評估其資訊型別。
但是，Java 不允許陣列是泛型的，因為在 Java 中，陣列包含與其元件相關的資訊，並且在執行時使用此資訊來分配記憶體。
我們可以使用 Java 中的物件陣列和反射類特性模擬類似於陣列的通用結構。我們將在下面討論這些方法。
在 Java 中使用物件陣列建立泛型陣列
在這種方法中使用型別物件陣列作為成員。我們使用 get() 和 set() 函式來讀取和設定陣列元素。
以下程式演示瞭如何使用物件陣列來建立通用陣列。
import java.util.Arrays;
class Generic_Array<E> {
private final Object[] obj_array; // object array
public final int length;
// class constructor
public Generic_Array(int len) {
// new object array
obj_array = new Object[len];
this.len = len;
}
// get new object array(obj_array[i])
E get(int j) {
@SuppressWarnings("unchecked") final E e = (E) object_array[j];
return e;
}
// set e at new object array(obj_array[i])
void set(int j, E e) {
object_array[j] = e;
}
@Override
public String toString() {
return Arrays.toString(object_array);
}
}
class Main {
public static void main(String[] args) {
final int len = 5;
// creating an integer array
Generic_Array<Integer> int_Array = new Generic_Array(len);
System.out.print("Generic Array <Integer>:"
+ " ");
for (int i = 2; i < len; i++) int_Array.set(i, i * 2);
System.out.println(int_Array);
// creating a string array
Generic_Array<String> str_Array = new Generic_Array(len);
System.out.print("Generic Array <String>:"
+ " ");
for (int i = 0; i < len; i++) str_Array.set(i, String.valueOf((char) (i + 97)));
System.out.println(str_Array);
}
}
輸出：
Generic Array <Integer>: [2, 4, 6, 8, 10]
Generic Array <String>: [a, b, c, d, e]
在 Java 中使用反射類建立泛型陣列
在這種型別的方法中，反射類用於建立一個泛型陣列，其型別僅在執行時已知。
前一種方法和這種方法的唯一區別是反射類本身用作建構函式。之後，反射類通過將資料顯式傳遞給建構函式類來初始化一個物件陣列。
以下程式演示瞭如何使用反射來建立通用陣列。
import java.util.Arrays;
class Generic_Array<E> {
private final E[] objArray;
public final int length;
// constructor class
public Generic_Array(Class<E> dataType, int length) {
// creatting a new array with the specified data type and length at runtime using reflection
// method.
this.objArray = (E[]) java.lang.reflect.Array.newInstance(dataType, len);
this.len = len;
}
// get element at obj_Array[i]
E get(int i) {
return obj_Array[i];
}
// assign e to obj_Array[i]
void set(int i, E e) {
obj_Array[i] = e;
}
@Override
public String toString() {
return Arrays.toString(obj_Array);
}
}
class Main {
public static void main(String[] args) {
final int len = 5;
// create array with Integer as data type
Generic_Array<Integer> int_Array = new Generic_Array(Integer.class, len);
System.out.print("Generic Array<Int>:"
+ " ");
for (int i = 2; i < len; i++) int_Array.set(i, i + 10);
System.out.println(int_Array);
// create an array with String as data type
Generic_Array<String> str_Array = new Generic_Array(String.class, len);
System.out.print("Generic Array<Str>:"
+ " ");
for (int i = 0; i < len; i++) str_Array.set(i, String.valueOf((char) (i + 65)));
System.out.println(str_Array);
}
}
輸出：
Generic Array<Int>: [12, 13, 14, 15, 16]
Generic Array<Str>: [A, B, C, D, E]
泛型陣列不能提供型別安全，除非實現了型別檢查或顯式機制，因為泛型類對於它們在執行時建立的那種型別的引數是未知的。
如果我們想使用泛型獲得一個沒有任何安全性的精確陣列，可以如下所示完成。
import java.lang.reflect.Array;
public class Gen_Set<E> {
private E[] x;
public Gen_Set(Class<E[]> cla, int len) {
x = cla.cast(Array.newInstance(cla.getComponentType(), len));
}
public static void main(String[] args) {
Gen_Set<String> foo = new Gen_Set<String>(String[].class, 1);
String[] bar = foo.x;
foo.x[0] = "xyzzy";
String baz = foo.a[0];
}
}
這段程式碼在編譯時不會給出警告，我們可以看到，在主類中，宣告的 Gen_Set 例項的型別可以分配給該型別的陣列的 x，這意味著陣列和陣列的值是不正確的型別。