Java相当于C#扩展方法

时间:2010-12-05 16:59:26

标签: java extension-methods

我希望在C#中使用扩展方法实现对象列表中的功能。

这样的事情:

List<DataObject> list;
// ... List initialization.
list.getData(id);

我如何用Java做到这一点?

15 个答案:

答案 0 :(得分:173)

Java不支持扩展方法。

相反,您可以创建常规静态方法,或编写自己的类。

答案 1 :(得分:48)

扩展方法不仅仅是静态方法而且不仅仅是方便语法糖,实际上它们是非常强大的工具。主要的是能够根据不同的泛型参数实例化覆盖不同的方法。这类似于Haskell的类型类,事实上,看起来它们在C#中支持C#的Monads(即LINQ)。即使删除LINQ语法,我仍然不知道在Java中实现类似接口的任何方法。

我认为用Java实现它们是不可能的,因为Java的泛型参数的类型擦除语义。

答案 2 :(得分:15)

Project Lombok提供了一个注释@ExtensionMethod,可用于实现您要求的功能。

答案 3 :(得分:7)

XTend语言 - 它是Java的超集,并且编译为Java源代码 1 - 支持这一点。

答案 4 :(得分:6)

Java没有这样的功能。 相反,您可以创建列表实现的常规子类,也可以创建匿名内部类:

List<String> list = new ArrayList<String>() {
   public String getData() {
       return ""; // add your implementation here. 
   }
};

问题是调用此方法。你可以“到位”:

new ArrayList<String>() {
   public String getData() {
       return ""; // add your implementation here. 
   }
}.getData();

答案 5 :(得分:6)

另一种选择是使用google-guava库中的ForwardingXXX类。

答案 6 :(得分:5)

Manifold为Java提供了C#-style extension methods和其他一些功能。与其他工具不同,Manifold没有限制,也没有suffer来自泛型,lambdas,IDE等问题.Manifold提供了其他一些功能,如F#-style custom types,TypeScript-style structural interfaces和Javascript风格的expando types

此外,IntelliJ通过Manifold plugin为Manifold提供全面支持。

Manifold是github上提供的一个开源项目。

答案 7 :(得分:4)

看起来Defender方法(即默认方法)可能会进入Java 8的可能性很小。但是,据我所知,他们只允许{em> author 一个{ {1}}追溯性地扩展它,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AFAICS,Interface Injection甚至还没有在Java 8路线图上。

答案 8 :(得分:4)

从技术上讲,C#扩展在Java中没有等效功能。但是,如果您确实想实现这样的功能以获得更清晰的代码和可维护性,则必须使用Manifold框架。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<ContentPage xmlns="http://xamarin.com/schemas/2014/forms"
             xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2009/xaml"
             xmlns:local="clr-namespace:App15"
             x:Class="App15.MainPage">


    <Grid>
        <ScrollView>
            <StackLayout Padding="30" Spacing="2" VerticalOptions="CenterAndExpand" HorizontalOptions="FillAndExpand">
                <Label Text="company" />
                <Entry x:Name="companyEntry" Placeholder="company" />
                <Label Text="Username" />
                <Entry x:Name="usernameEntry" Placeholder="username" />
                <Label Text="Password" />
                <Entry x:Name="passwordEntry" IsPassword="true" />
                <Button Text="Login" Clicked="OnLoginButtonClicked" />
                <Label x:Name="messageLabel" />
                <Button Text="Add" Clicked="OnAddContactClick" />

            </StackLayout>
        </ScrollView>

        <!-- The '{Binding IsBusy}' is going to search the 'IsBusy' property inside the 'BindingContext'. In our case, is the code behind -->
        <ActivityIndicator x:Name="activityIndicator" IsRunning="{Binding IsBusy}" IsVisible="{Binding IsBusy}"  VerticalOptions="Center" HorizontalOptions="Center" Color="Blue" />
    </Grid>

</ContentPage>

答案 9 :(得分:4)

Java 中没有扩展方法,但您可以通过 manifold 获得,如下所示,

您可以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,

"Hello World".echo();   //prints "Hello World"
"Welcome".echo();       //prints "Welcome"
String name = "Jonn";
name.echo();            //prints "John"


当然,您也可以使用诸如

之类的参数
@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"

您也可以查看此示例,Manifold-sample

答案 10 :(得分:3)

在这个问题上迟到了派对,但是如果有人发现它有用,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);
        }
    }
}

答案 11 :(得分:2)

我们可以使用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,该接口允许我们通过base()方法访问支持对象,如下所示:

public interface Extension<T> {

    default T base() {
        return null;
    }
}

由于接口不能具有状态,因此我们返回null,但是稍后必须通过代理对其进行修复。

扩展的开发人员必须通过包含扩展方法的新接口来扩展此接口。 假设我们要在List界面上添加一个forEach使用者:

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内部调用base()方法来访问附加到我们的支持对象。

扩展接口必须具有工厂方法,该方法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,该代理实现扩展接口以及所有由支持对象类型实现的接口。 给予代理的调用处理程序会将所有调用分派到支持对象,但“ base”方法除外,该方法必须返回支持对象,否则其默认实现将返回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。 结果是一个可以强制转换为扩展接口的对象,通过该接口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,以便现在我们可以将新方法附加到现有对象,而不附加到其定义类型:

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,这是一种通过向Java对象添加新协定来模拟其在Java中扩展对象的能力的方法,这使我们可以在给定对象上调用其他方法。

下面您可以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;
        }
    }

}

答案 12 :(得分:1)

可以使用decorator object-oriented design pattern。 Java标准库中使用的这种模式的一个例子是DataOutputStream

以下是一些用于扩充List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);
    }
}

P.S。我是Kotlin的忠实粉丝。它有扩展方法,也可以在JVM上运行。

答案 13 :(得分:0)

您可以通过(RE)实现Collections接口并为Java Collection添加示例来创建类似于C#的扩展/帮助器方法:

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;
}

答案 14 :(得分:-7)

Java 8现在支持 default methods ,它类似于C#的扩展方法。