implementazione Java N-pla
https://stackoverflow.com/questions/3642452
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30-09-2019 - |
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Ho appena fatto un Java n-pla che è type-safe.
Sto usando alcuni metodi non convenzionali per ottenere tipo di sicurezza (Ho appena fatto per divertimento).
Qualcuno può può dare qualche input su migliorarlo o alcune possibili difetti.
public class Tuple {
private Object[] arr;
private int size;
private static boolean TypeLock = false;
private static Object[] lastTuple = {1,1,1}; //default tuple type
private Tuple(Object ... c) {
// TODO Auto-generated constructor stub
size=c.length;
arr=c;
if(TypeLock)
{
if(c.length == lastTuple.length)
for(int i = 0; i<c.length; i++)
{
if(c[i].getClass() == lastTuple[i].getClass())
continue;
else
throw new RuntimeException("Type Locked");
}
else
throw new RuntimeException("Type Locked");
}
lastTuple = this.arr;
}
public static void setTypeLock(boolean typeLock) {
TypeLock = typeLock;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
// TODO Auto-generated method stub
if (this == obj)
return true;
Tuple p = (Tuple)obj;
for (int i = 0; i < size; i++)
{
if (p.arr[i].getClass() == this.arr[i].getClass())
{
if (!this.arr[i].equals(p.arr[i]))
return false;
}
else
return false;
}
return true;
}
@Override
public int hashCode() {
// TODO Auto-generated method stub
int res = 17;
for(int i = 0; i < size; i++)
res = res*37+arr[i].hashCode();
return res;
}
@Override
public String toString() {
// TODO Auto-generated method stub
return Arrays.toString(arr);
}
public static void main(String[] args) {
HashMap<Tuple,String> birthDay = new HashMap<Tuple,String>();
Tuple p = new Tuple(1,2,1986);
Tuple.setTypeLock(true);
Tuple p2 = new Tuple(2,10,2009);
Tuple p3 = new Tuple(1,2,2010);
Tuple p4 = new Tuple(1,2,2010);
birthDay.put(p,"Kevin");
birthDay.put(p2,"Smith");
birthDay.put(p3,"Sam");
birthDay.put(p4, "Jack");
System.out.println(birthDay);
System.out.println(birthDay.get(new Tuple(1,2,1986)));
birthDay.put(new Tuple(1,2,""),"");
}
}
Soluzione
Kudos sul learning by doing. Qui ci sono suggerimenti di "opportunità" di miglioramento:
-
Un solo tipo di tuple potrà mai esistere (una volta Typelock è impostato). Questo fa male riutilizzabilità e la scalabilità nei programmi che vogliono utilizzare più tipi di tuple a meno che non si ricorre al cut-n-paste riutilizzo (BirthdayTuple, DimensionsTuple, StreetAddressTuple, ...). Prendere in considerazione una classe TupleFactory che accetta i tipi di destinazione e crea un oggetto costruttore di tupla per generare tuple.
-
La validità di "null" come un valore in una tupla non è documentato. Penso che prima Typelock è impostato, null è permesso; ma dopo Typelock è impostato, il codice genererà un NullPointerException - questo è inconsistente. Se essi non sono ammessi, il costruttore dovrebbe prenderlo e non consentire che (a prescindere dalla Typelock). Se essi sono autorizzati, quindi il codice globale (costruttore, uguale, codice hash, ecc) necessita di una modifica per consentire esso.
-
Scegliere se tuple sono destinate a essere oggetti di valore immutabili. Sulla base della sua mancanza di metodi setter, direi così. Se è così, allora fate attenzione di "adottare" la matrice in entrata -
lastTuple=this.arr. Anche se la sua costruzione arg una var, il costruttore potrebbe essere chiamato con un array direttamente. La classe adotta la matrice (mantiene un riferimento ad esso) ei valori nella matrice potrebbe essere modificata all'esterno della classe dopo. Farei una copia della matrice, ma anche documentare il potenziale problema con tuple con valori non immutabili (che potrebbe essere modificato al di fuori del Tuple). -
Il tuo metodo
equalsmanca il controllo nullo (if (obj == null) return false) e il controllo della classe (siaobj instanceof Tupleothis.getClass().equals(object.getClass())). Il uguale linguaggio è ben documentato. -
Non c'è alcun modo per visualizzare i valori di una tupla se non attraverso
toString. Questo protegge i valori e l'immutabilità complessiva di, ma penso che limita l'utilità della classe. -
Mentre mi rendo conto suo solo un esempio, non mi aspetto di utilizzare questa classe per qualcosa come compleanni / date. Nei domini soluzione con tipi di oggetti fissi, le classi reali (come la data) sono molto meglio. Mi immagino questa classe per essere utili in ambiti specifici in cui le tuple sono oggetti di prima classe.
Modifica State pensando a questo. Ecco il mio prendere su un codice (su github + test ):
===
Tuple.java
===
package com.stackoverflow.tuple;
/**
* Tuple are immutable objects. Tuples should contain only immutable objects or
* objects that won't be modified while part of a tuple.
*/
public interface Tuple {
public TupleType getType();
public int size();
public <T> T getNthValue(int i);
}
===
TupleType.java
===
package com.stackoverflow.tuple;
/**
* Represents a type of tuple. Used to define a type of tuple and then
* create tuples of that type.
*/
public interface TupleType {
public int size();
public Class<?> getNthType(int i);
/**
* Tuple are immutable objects. Tuples should contain only immutable objects or
* objects that won't be modified while part of a tuple.
*
* @param values
* @return Tuple with the given values
* @throws IllegalArgumentException if the wrong # of arguments or incompatible tuple values are provided
*/
public Tuple createTuple(Object... values);
public class DefaultFactory {
public static TupleType create(final Class<?>... types) {
return new TupleTypeImpl(types);
}
}
}
===
TupleImpl.java (not visible outside package)
===
package com.stackoverflow.tuple;
import java.util.Arrays;
class TupleImpl implements Tuple {
private final TupleType type;
private final Object[] values;
TupleImpl(TupleType type, Object[] values) {
this.type = type;
if (values == null || values.length == 0) {
this.values = new Object[0];
} else {
this.values = new Object[values.length];
System.arraycopy(values, 0, this.values, 0, values.length);
}
}
@Override
public TupleType getType() {
return type;
}
@Override
public int size() {
return values.length;
}
@SuppressWarnings("unchecked")
@Override
public <T> T getNthValue(int i) {
return (T) values[i];
}
@Override
public boolean equals(Object object) {
if (object == null) return false;
if (this == object) return true;
if (! (object instanceof Tuple)) return false;
final Tuple other = (Tuple) object;
if (other.size() != size()) return false;
final int size = size();
for (int i = 0; i < size; i++) {
final Object thisNthValue = getNthValue(i);
final Object otherNthValue = other.getNthValue(i);
if ((thisNthValue == null && otherNthValue != null) ||
(thisNthValue != null && ! thisNthValue.equals(otherNthValue))) {
return false;
}
}
return true;
}
@Override
public int hashCode() {
int hash = 17;
for (Object value : values) {
if (value != null) {
hash = hash * 37 + value.hashCode();
}
}
return hash;
}
@Override
public String toString() {
return Arrays.toString(values);
}
}
===
TupleTypeImpl.java (not visible outside package)
===
package com.stackoverflow.tuple;
class TupleTypeImpl implements TupleType {
final Class<?>[] types;
TupleTypeImpl(Class<?>[] types) {
this.types = (types != null ? types : new Class<?>[0]);
}
public int size() {
return types.length;
}
//WRONG
//public <T> Class<T> getNthType(int i)
//RIGHT - thanks Emil
public Class<?> getNthType(int i) {
return types[i];
}
public Tuple createTuple(Object... values) {
if ((values == null && types.length == 0) ||
(values != null && values.length != types.length)) {
throw new IllegalArgumentException(
"Expected "+types.length+" values, not "+
(values == null ? "(null)" : values.length) + " values");
}
if (values != null) {
for (int i = 0; i < types.length; i++) {
final Class<?> nthType = types[i];
final Object nthValue = values[i];
if (nthValue != null && ! nthType.isAssignableFrom(nthValue.getClass())) {
throw new IllegalArgumentException(
"Expected value #"+i+" ('"+
nthValue+"') of new Tuple to be "+
nthType+", not " +
(nthValue != null ? nthValue.getClass() : "(null type)"));
}
}
}
return new TupleImpl(this, values);
}
}
===
TupleExample.java
===
package com.stackoverflow.tupleexample;
import com.stackoverflow.tuple.Tuple;
import com.stackoverflow.tuple.TupleType;
public class TupleExample {
public static void main(String[] args) {
// This code probably should be part of a suite of unit tests
// instead of part of this a sample program
final TupleType tripletTupleType =
TupleType.DefaultFactory.create(
Number.class,
String.class,
Character.class);
final Tuple t1 = tripletTupleType.createTuple(1, "one", 'a');
final Tuple t2 = tripletTupleType.createTuple(2l, "two", 'b');
final Tuple t3 = tripletTupleType.createTuple(3f, "three", 'c');
final Tuple tnull = tripletTupleType.createTuple(null, "(null)", null);
System.out.println("t1 = " + t1);
System.out.println("t2 = " + t2);
System.out.println("t3 = " + t3);
System.out.println("tnull = " + tnull);
final TupleType emptyTupleType =
TupleType.DefaultFactory.create();
final Tuple tempty = emptyTupleType.createTuple();
System.out.println("\ntempty = " + tempty);
// Should cause an error
System.out.println("\nCreating tuple with wrong types: ");
try {
final Tuple terror = tripletTupleType.createTuple(1, 2, 3);
System.out.println("Creating this tuple should have failed: "+terror);
} catch (IllegalArgumentException ex) {
ex.printStackTrace(System.out);
}
// Should cause an error
System.out.println("\nCreating tuple with wrong # of arguments: ");
try {
final Tuple terror = emptyTupleType.createTuple(1);
System.out.println("Creating this tuple should have failed: "+terror);
} catch (IllegalArgumentException ex) {
ex.printStackTrace(System.out);
}
// Should cause an error
System.out.println("\nGetting value as wrong type: ");
try {
final Tuple t9 = tripletTupleType.createTuple(9, "nine", 'i');
final String verror = t9.getNthValue(0);
System.out.println("Getting this value should have failed: "+verror);
} catch (ClassCastException ex) {
ex.printStackTrace(System.out);
}
}
}
===
Sample Run
===
t1 = [1, one, a]
t2 = [2, two, b]
t3 = [3.0, three, c]
tnull = [null, (null), null]
tempty = []
Creating tuple with wrong types:
java.lang.IllegalArgumentException: Expected value #1 ('2') of new Tuple to be class java.lang.String, not class java.lang.Integer
at com.stackoverflow.tuple.TupleTypeImpl.createTuple(TupleTypeImpl.java:32)
at com.stackoverflow.tupleexample.TupleExample.main(TupleExample.java:37)
Creating tuple with wrong # of arguments:
java.lang.IllegalArgumentException: Expected 0 values, not 1 values
at com.stackoverflow.tuple.TupleTypeImpl.createTuple(TupleTypeImpl.java:22)
at com.stackoverflow.tupleexample.TupleExample.main(TupleExample.java:46)
Getting value as wrong type:
java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String
at com.stackoverflow.tupleexample.TupleExample.main(TupleExample.java:58)
Altri suggerimenti
Come è typesafe? Si sta gettando le eccezioni di runtime invece di riportare gli errori di tipo in fase di compilazione.
Si sta tentando di astratta arity sopra che è (come ancora) non è possibile in lingue staticamente tipizzati, senza perdere la sicurezza rispetto ai tipi.
Addendum:
tuple possono consistere di elementi eterogenei (cioè elementi con diversi tipi). fornendo quindi anche "Runtime sicurezza rispetto ai tipi" non è possibile, per questa classe Tuple. I clienti della classe sono responsabili per fare i calchi appropriate.
Questo è il meglio che si può fare in Java: ( Modifica Vedere di Brent posta per una migliore attuazione delle Tuple. (non richiede conversioni di tipo sul lato client.))
final class Tuple {
private final List<Object> elements;
public Tuple(final Object ... elements) {
this.elements = Arrays.asList(elements);
}
@Override
public String toString() {
return elements.toString();
}
//
// Override 'equals' and 'hashcode' here
//
public Object at(final int index) {
return elements.get(index);
}
}
Questa è la soluzione più semplice ed è anche il migliore. E 'simile a come tuple sono rappresentati in .NET. Si evita accuratamente java cancellazione. Si è fortemente tipizzato. Essa non genera eccezioni. E 'molto facile da usare.
public interface Tuple
{
int size();
}
public class Tuple2<T1,T2> implements Tuple
{
public final T1 item1;
public final T2 item2;
public Tuple2(
final T1 item_1,
final T2 item_2)
{
item1 = item_1;
item2 = item_2;
}
@Override
public int size()
{
return 2;
}
}
public class Tuple3<T1,T2,T3> implements Tuple
{
public final T1 item1;
public final T2 item2;
public final T3 item3;
public Tuple3(
final T1 item_1,
final T2 item_2,
final T3 item_3)
{
item1 = item_1;
item2 = item_2;
item3 = item_3;
}
@Override
public int size()
{
return 3;
}
}
Si dovrebbe guardare di .NET di Tuple implementazione . Sono momento della compilazione type-safe.
Qual è lo scopo della typeLock? Per consentire a qualcuno di impedire la costruzione di più di questi oggetti? Questa parte non ha molto senso.
Perché mai voglia di lasciare che qualcun impedire ulteriore esemplificazione degli oggetti? Se per qualche motivo questo è qualcosa che mai bisogno, invece di "bloccare" una classe e generazione di eccezioni, basta assicurarsi che il percorso di codice ... non crea più oggetti del tipo.
Qual è lo scopo della lastTuple statica che è impostato per un punto di riferimento degli ultimi Tuple istanziato? E 'una pratica povero di mescolare riferimenti statici come questo.
Francamente il codice è piuttosto confusa, anche se la necessità di questa classe è fonte di confusione. Se in qualche modo questo è stato il codice stavo rivedendo in un ambiente di lavoro, io non lo permetterebbero.
visto questo codice nel progetto onda
public class Tuple<A> {
private final A[] elements;
public static <A> Tuple<A> of(A ... elements) {
return new Tuple<A>(elements);
}
public Tuple(A ... elements) {
this.elements = elements;
}
public A get(int index) {
return elements[index];
}
public int size() {
return elements.length;
}
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) {
return true;
}
if (o == null || o.getClass() != this.getClass()) {
return false;
}
Tuple<A> o2 = (Tuple<A>) o;
return Arrays.equals(elements, o2.elements);
}
@Override
public int hashCode() {
return Arrays.hashCode(elements);
}
@Override
public String toString() {
return Arrays.toString(elements);
}
}
Ecco un'implementazione n-pla veramente terribile che utilizza farmaci generici per fornire controlli di tipo in fase di compilazione. Il metodo principale (previsto demo scopi) dimostra quanto orrendo sarebbe quello di utilizzare:
interface ITuple { }
/**
* Typed immutable arbitrary-length tuples implemented as a linked list.
*
* @param <A> Type of the first element of the tuple
* @param <D> Type of the rest of the tuple
*/
public class Tuple<A, D extends ITuple> implements ITuple {
/** Final element of a tuple, or the single no-element tuple. */
public static final TupleVoid END = new TupleVoid();
/** First element of tuple. */
public final A car;
/** Remainder of tuple. */
public final D cdr;
public Tuple(A car, D cdr) {
this.car = car;
this.cdr = cdr;
}
private static class TupleVoid implements ITuple { private TupleVoid() {} }
// Demo time!
public static void main(String[] args) {
Tuple<String, Tuple<Integer, Tuple<String, TupleVoid>>> triple =
new Tuple<String, Tuple<Integer, Tuple<String, TupleVoid>>>("one",
new Tuple<Integer, Tuple<String, TupleVoid>>(2,
new Tuple<String, TupleVoid>("three",
END)));
System.out.println(triple.car + "/" + triple.cdr.car + "/" + triple.cdr.cdr.car);
//: one/2/three
}
}
Se sei veramente interessato a scrivere contenitori type-safe, guardare in farmaci generici:
public class Tuple<T> {
private final T[] arr;
public Tuple (T... contents) {
arr = contents; //not sure if this compiles??
}
// etc
public static final void main(String[] args) {
Tuple<String> stringTuple = new Tuple<String>("Hello", "World!");
Tuple<Integer> intTuple = new Tuple<Integer>(2010,9,4);
}
}
Sarebbe meglio utilizzare farmaci generici per la compilazione sicurezza di tipo tempo. È possibile definire un'unica interfaccia per arity. Quindi è possibile definire le interfacce Callable separati per accedere ai valori della tupla.
interface Tuple1 <T0> { <R> R accept ( Callable1<R,T0> callable ) ; }
interface Tuple2 <T0,T1> { <R> R accept ( Callable2<R,T0,T1> callable ) ; }
...
interface Tuplek <T0,T1,T2,...,Tk> { <R> R accept ( Callablek<R,T0,T1,T2,...,Tk> callable ) ; }
interface Callable1<R,T0> { R call ( T0 t0 ) ; }
interface Callable2<R,T0> { R call ( T0 t0 , T1 t1 ) ; }
....
interface Callablek<R,T0,T1,T2,...,Tk> { R call ( T0 t0 , T1 t1 , T2 t2 , ... , Tk tk ) ; }
