Question

我想使用由特定于域的节点DomainTree组成的特定于域的树DomainNode，但要将所有通用函数保留在模板类Tree和Node中。首先，我开始使用模板Tree<T>和Node<T>（其中T是节点数据的类型）。 DomainTree然后使用Node<T>界面，这不是我想要的。它应该适用于DomainNode个对象。

为了解决这个问题，我将通用树的模板参数更改为Tree<N extends Node<?>>（下面的实现）。现在，我可以通过将树实例化为DomainNode来使用DomainTree<DomainNode>。

但是，我在（1）处收到编译错误，因为getChildren()会返回Node<T>的列表，该列表似乎无法转换为N列表，虽然我确定N extends Node<?>。

为什么这不起作用？如何设计它，以便DomainTree可以与DomainNode一起使用？

通用树

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

class Tree<N extends Node<?>> {

    public N rootElement;

    public List<N> toList() {
        List<N> list = new ArrayList<N>();
        walk(rootElement, list);
        return list;
    }  

    private void walk(N element, List<N> list) {
        list.add(element);
        List<N> children = element.getChildren(); // (1) Cannot convert from List<Node<T>> to List<T>
        for (N data : children) {
            walk(data, list);
        }
    }
}

class Node<T> {

    public T data;
    public List<Node<T>> children;

    public List<Node<T>> getChildren() {
        if (this.children == null) {
            return new ArrayList<Node<T>>();
        }
        return this.children;
    }

    public void addChild(Node<T> child) {
        if (children == null) {
            children = new ArrayList<Node<T>>();
        }
        children.add(child);
    }
}

特定问题树

class DomainTree extends Tree<DomainNode> {

    public void build() {
            for (DomainNode node : toList()) {
                // process...
            }
        }
}

class DomainNode extends Node<String> {

}

Answer 1

如果你没有真正参与其中，那么泛型会有一些惊喜。首先要记住，有一种类型擦除，编译器和运行时因此看到不同的东西。粗略地说，这也限制了编译器分析源代码的能力。

请注意，List<Node<N>>和List<N>之间确实存在差异。因此即使使用N extends Node<?>赋值'List children = element.getChildren（）;'本质上是破碎的。

此外，在您声明Tree<N extends Node<?>>之后，您可能希望可以编写类似List<Node<?>> l2 = element.getChildren();的内容。不幸的是，由于泛型的一些转移，这不起作用。例如，如果您将代码更改为class Tree<N extends Node<N>>（这可能不是您的意图），您可以编写List<Node<N>> l2 = element.getChildren();。

我建议学习Sun认证Java程序员学习指南Java 6（或更新版本）或类似的东西，这对于泛型非常有帮助。

从您的代码中我得到的结论是，您混合了不同的抽象层，因为T data类中有Node<T>，而每个循环中的元素都称为N data。但是，在循环中，您有一个节点N extends Node<?>，它与T data完全不同。因此，您的代码意图对我来说仍然有点不清楚。如果您的代码是固定版本，那么工作草案（Eclipse Luna，JDK 6）

package generics.tree;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

class Tree<T> {

    public Node<T> rootElement;

    public List<Node<T>> toList() {
        List<Node<T>> list = new ArrayList<Node<T>>();
        walk(rootElement, list);
        return list;
    }  

    private void walk(Node<T> element, List<Node<T>> list) {
        list.add(element);
        List<Node<T>> children = element.getChildren(); // (1) Cannot convert from List<Node<T>> to List<T>
        for (Node<T> data : children) {
            walk(data, list);
        }
    }
}

class Node<T> {

    public T data;
    public List<Node<T>> children;

    public List<Node<T>> getChildren() {
       if (this.children == null) {
           return new ArrayList<Node<T>>();
       }
       return this.children;
    }

    public void addChild(Node<T> child) {
        if (children == null) {
           children = new ArrayList<Node<T>>();
        }
        children.add(child);
    }
}

class DomainTree extends Tree<String> {

    public void build() {
        for (Node<String> node : toList()) { // changed!
            // process...
        }
    }
}

class DomainNode extends Node<String> {
}

Answer 2

代码的问题在于，对于给定的Node<T>，编译器无法知道从List返回的toList()的类型是与班级本身相同的 Node<T>。

您需要的是自引用泛型类型：

class Node<T, N extends Node<T, N>> {

    public T data;
    public List<N> children;

    public List<N> getChildren() {
        return children == null ? Collections.<N>emptyList() : children;
    }

    public void addChild(N child) {
        if (children == null) {
            children = new ArrayList<N>();
        }
        children.add(child);
    }
}

现在，从toList()返回的类型与相同的类型一样。

然后DomainNode成为：

class DomainNode extends Node<String, DomainNode> {
    //
}

Tree的签名稍有变化：

class Tree<N extends Node<?, N>> {

您的使用示例现在编译：

class DomainTree extends Tree<DomainNode> {
    public void build() {
        for (DomainNode node : toList()) {
            // process...
        }
    }
}

我还添加了其他几项效率。

从通用树到特定于域的树

2 个答案: