Java元组Tuple介绍与使用

文章来源:

Java编程思想 第十五章 泛型 (简单泛型)

一、元组介绍

仅仅一次方法调用就可以返回多个对象,你应该经常需要这样的功能吧.可以return语句只允许返回单个对(可能有人说返回一个集合就可以了,请记住,一个集合也只是一个对象而已)因此,解决办法就是创建一个对象,用它来持有想要返回的对象.当然,可以在每次需要的时候,专门创建一个类来完成这样的工作.可是有了泛型,我们就能够一次性的解决问题,以后再也不用再这种问题上浪费时间了.同时,我们再编译器就可以确保类型安全.

上述概念称为元组(tuple),它是将一组对象直接打包存储与其中的一个单一对象.这个容器对象允许读取其中的元素.但是不允许向其中存放新的对象.(这个概念也称为数据传送对象,或信使)

通常元素具有任意长度,同时,元组中的对象可以是任何不同的类型.不过,我们希望能够为每一个对象指明其类型,并且从容器中读取出来时,能够得到正确的类型.要处理不同长度的问题,我们需要创建不同的元组.采用下面的编码形式无疑是更安全的做法,这样的话,如果程序员想要使用具有不同元素的元组,就强制要求他们创建一个新的元组对象.并且可以利用继承机制实现长度更长的元组.

元组和列表list一样，都可能用于数据存储，包含多个数据；但是和列表不同的是：列表只能存储相同的数据类型，而元组不一样，它可以存储不同的数据类型，比如同时存储int、string、list等，并且可以根据需求无限扩展。比如说在web应用中，经常会遇到一个问题就是数据分页问题，查询分页需要包含几点信息：当前页数、页大小；查询结果返回数据为：当前页的数据记录，但是如果需要在前台显示当前页、页大小、总页数等信息的时候，就必须有另外一个信息就是：数据记录总数，然后根据上面的信息进行计算得到总页数等信息。这个时候查询某一页信息的时候需要返回两个数据类型，一个是list（当前也的数据记录），一个是int（记录总数）。当然，完全可以在两个方法、两次数据库连接中得到这两个值。事实上在查询list的时候，已经通过sql查询得到总计录数，如果再开一个方法，再做一次数据库连接来查询总计录数，不免有点多此一举、浪费时间、浪费代码、浪费生命。言重了~在这种情况下，我们就可以利用二元组，在一次数据库连接中，得到总计录数、当前页记录，并存储到其中，简单明了！(http://www.cnblogs.com/davidwang456/p/4514659.html)

二、使用介绍

二元组常见代码形式可以如下所示:

public class TwoTuple {

    public final A first;

    public final B second;

    public TwoTuple(A a, B b){
        first = a;
        second = b;
    }

    public String toString(){
        return "(" + first + ", " + second + ")";
    }

}

利用继承机制实现长度更长的元组.将上述二元组扩展为三元组代码形式可以如下所示:

public class ThreeTuple<A, B, C> extends TwoTuple<A, B>{

    public final C third;

    public ThreeTuple(A a, B b, C c) {
        super(a, b);
        third = c;
    }

    public String toString(){
        return "(" + first + "," + second + "," + third + ")";
    }

}

利用继承机制实现长度更长的元组.将上述三元组扩展为四元组代码形式可以如下所示:

public class FourTuple<A, B, C, D> extends ThreeTuple<A,B,C>{

    public final D fourth;

    public FourTuple(A a, B b, C c, D d) {
        super(a, b, c);
        fourth = d;
    }

    public String toString(){
        return "(" + first + "," + second + "," + third + "," + fourth + ")";
    }

}

为了使用元组,你只需定义一个长度适合的元组,将其作为方法的返回值,然后在return语句中创建该元组,并返回即可.例如下面使用方式:

使用方式实例一:

/**
 * 由于有了泛型,你可以很容易的创建元组,令其返回一组任意类型的对象,而你所要做的,只是编写表达式而已.
 */
public class TupleTest {

    static TwoTuple f(){
        //Autoboxing conveerts the int to Integer;
        return new TwoTuple("hi", 47);
    }

    static ThreeTuple g(){
        return new ThreeTuple(new Amphibian(), "hi", 47);
    }

    static FourTuple h(){
        return new FourTuple(new Vehicle(), new Amphibian(), "hi", 47);
    }

    public static void main(String[] args) {
        TwoTuple ttsi = f();
        System.out.println(ttsi);
        System.out.println(g());
        System.out.println(h());
    }

}

class Amphibian {}

class Vehicle {}

使用方式实例二:

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class DynamicProxyMixin {

    public static void main(String[] args) {
        Object mixin = MixinProxy.newInstance(new TwoTuple(new BasicImpl(), Basic.class), new TwoTuple(new TimeStampedImp(), TimeStamped.class), new TwoTuple(new SerialNumberedImpl(), SerialNumbered.class));
        Basic b = (Basic) mixin;
        TimeStamped t = (TimeStamped) mixin;
        SerialNumbered s = (SerialNumbered) mixin;
        b.set("hello");
        System.out.println(b.get());
        System.out.println(t.getStamp());
        System.out.println(s.getSerialNumber());
    }

}

class MixinProxy implements InvocationHandler{

    Map delegatesByMethod;

    public MixinProxy(TwoTuple>... pairs){
        delegatesByMethod = new HashMap();
        for(TwoTuple> pair : pairs){
            for(Method method : pair.second.getMethods()){
                String methodName = method.getName();
                if(!delegatesByMethod.containsKey(methodName)){
                    delegatesByMethod.put(methodName, pair.first);
                }
            }
        }
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        String methodName = method.getName();
        Object delegate = delegatesByMethod.get(methodName);
        return method.invoke(delegate, args);
    }

    public static Object newInstance(TwoTuple... pairs){
        Class[] interfaces = new Class[pairs.length];
        for(int i = 0; i < pairs.length; i++){
            interfaces[i] = (Class) pairs[i].second;
        }
        ClassLoader cl = pairs[0].first.getClass().getClassLoader();
        return Proxy.newProxyInstance(cl, interfaces, new MixinProxy(pairs));
    }

}


interface TimeStamped{
    long getStamp();
}

class TimeStampedImp implements TimeStamped{

    private final long timeStamp;

    public TimeStampedImp() {
        timeStamp = new Date().getTime();
    }

    @Override
    public long getStamp() {
        return timeStamp;
    }

}

interface SerialNumbered{
    long getSerialNumber();
}

class SerialNumberedImpl implements SerialNumbered{

    private static long counter = 1;

    private final long serialNumber = counter++;

    public long getSerialNumber(){
        return serialNumber;
    }

}

interface Basic{
    public void set(String val);

    public String get();
}

class BasicImpl implements Basic{
    private String value;

    public void set(String val){
        value = val;
    }

    @Override
    public String get() {
        return value;
    }
}