Question

尝试为遗传算法编写一些通用代码，我有一个抽象类基因型如下：

public abstract class Genotype {
private ArrayList<Gene> genotype = new ArrayList<Gene>();

//...

public Genotype(ArrayList<Gene> genotype) {
    setGenotype(genotype);
    setGenotypeLength(genotype.size());
}

public abstract Phenotype<Gene> getPhenotype();

public abstract void mutate();

//...
}

这个类旨在扩展，子类显然提供了getPhenotype（）和mutate（）的实现。但是，我还有一个第二个类，它接受两个Genotype对象作为参数，并返回一个包含Genotype对象的ArrayList。由于此时我不知道扩展的Genotype对象的类型，我需要使用泛型参数，如下所示：

public class Reproducer {

//...

    private <G extends Genotype> ArrayList<Genotype> crossover(G parent1, G parent2) {
        ArrayList<Genotype> children = new ArrayList<Genotype>();

        ArrayList<Gene> genotypeOne = ArrayListCloner.cloneArrayList(parent1.getGenotype());
        ArrayList<Gene> genotypeTwo = ArrayListCloner.cloneArrayList(parent2.getGenotype());

        //one point crossover
        int p = gen.nextInt(genotypeOne.size());

        for (int i = 0; i < p; i++) {
            genotypeOne.set(i, genotypeOne.get(i));
            genotypeTwo.set(i, genotypeTwo.get(i));
        }
        for (int i = p; i < 10; i++) {
            genotypeOne.set(i, genotypeTwo.get(i));
            genotypeTwo.set(i, genotypeOne.get(i));
        }

        children.add(new G(genotypeOne)); //THROWS ERROR: Cannot instantiate the type G
        children.add(new G(genotypeTwo)); //THROWS ERROR: Cannot instantiate the type G

        return children;
    }
}

但是，由于我需要在ArrayList中返回两个G类型的对象，所以我显然遇到了无法实例化新Genotype对象的问题，因为它们是1.泛型类型，大概是2. abstract。

这可能是将所有事情放在一起的坏方法，但如果有人有一个很好的解决方案。谢谢。

Answer 1

我建议您在Genotype类

中使用工厂方法

public abstract class Genotype {
     public abstract GenoType newInstance();
}

Answer 2

您可以使用abstract factory pattern。由于您的工厂只需要一种工厂方法，这可以说是一种退化的情况，但它可能就是您所需要的。您应该将工厂实例传递给Reproducer对象，可能作为某种方法的参数。它不漂亮，但至少你现在对对象创建有抽象。

更好的解决方案可能是改变您的架构。为什么不忘记Genotype班？您的基因型表示基本上是基因列表。您可以在这些列表上创建具有（通用）操作的实用程序类，并在其他类中使用这些操作。以下是我的意思草图：

public static <G extends Gene> List<? extends G> mutate( List<G> genotype ) { ... }
public static <G extends Gene> List<List<? extends G>> crossover( List<G> p1, List<G> p2 ) { ... }

作为旁注：赞成在类类型上声明接口类型;在您的示例中，您不使用List界面。

最后一点注意：在您的示例中，您并不真正需要泛型类型。如果将参数类型声明为Genotype，则会得到相同的解决方案（具有相同的问题）。类型X参数接受任何类型为X的对象（包括子类型！）作为参数。

实例化抽象类的泛型扩展

2 个答案: