Java 同时返回多个不同类型的方法

时间:2022-06-15 05:42:45
2016年12月02日 16:05:07 FXBStudy 阅读数:10045
 

前言:虽然对于这种需求不常用,且比较冷门,但是还是有其存在的价值,再次做一下整理。我们常用的return语句只允许返回单个对象,相对的解决办法就是创建一个对象,用它来持有想要返回的多个对象。

  实现这种功能,还要归功于Java1.5的新特性-泛型,我们利用泛型,可以一次性地解决该问题,以后再也不用在这个问题上浪费时间了,并且,我们可以再编译期就能够确保类型安全。

  你也许已经想到使用集合可以实现我们的需求,但是虽然一次可以返回多个值,但是其类型都是相同的,并不完全符合我们的需求。

  我们需要引入一个概念:元组(tuple),元组也称为数据传送对象或信使。元组是将一组对象直接打包存储于其中的一个单一对象,这个容器对象允许读取其中元素,但是不允许向其中存放新的对象。

  通常,元组可以具有任意长度,同时元组中的对象可以是任意不同的类型。我们能够为每一个对象指明其类型,并且可以正确读取到数据,这就是元组可以提供的功能。我们要处理不同长度的问题,需要创建多个不同的元组。

首先我们创建一个2维元组:

  1.  
    //: net/mindview/util/TwoTuple.java(Java编程思想_代码_目录)
  2.  
    package net.mindview.util;
  3.  
     
  4.  
    public class TwoTuple<A, B> {
  5.  
    public final A first;
  6.  
    public final B second;
  7.  
    public TwoTuple(A a, B b) {
  8.  
    first = a;
  9.  
    second = b;
  10.  
    }
  11.  
    public String toString() {
  12.  
    return "(" + first + ", " + second + ")";
  13.  
    }
  14.  
    }

构造器捕获了要存储的对象,而toString()方法是一个便利函数,用来显示列表中的值。

注意:元组隐含地保持了其中元素的次序。

  阅读上面的代码,以及根据元组的定义,你一定会感到诧异,设计思路不是应该将first和second声明为private,然后生成这两个变量的get方法吗?
  以上是我们大多数人的思维,但是我们仔细分析上面的代码,可以发现完全符合我们的要求。首先我们可以读取first和second,并且因为使用了final声明,我们就无法在修改其值。我们对比这两种写法,很显然,上面给出的代码更加合理,更加简洁明了。

  还有另一种设计考虑,即你确实希望允许客户端程序员改变first或second所引用的对象。然而,采用上面的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,就强制要求他们另外创建一个新的TwoTuple对象。

我们可以利用继承机制实现长度更长的元组:

  1.  
    //: net/mindview/util/ThreeTuple.java
  2.  
    package net.mindview.util;
  3.  
     
  4.  
    public class ThreeTuple<A,B,C> extends TwoTuple<A,B> {
  5.  
    public final C third;
  6.  
    public ThreeTuple(A a, B b, C c) {
  7.  
    super(a, b);
  8.  
    third = c;
  9.  
    }
  10.  
    public String toString() {
  11.  
    return "(" + first + ", " + second + ", " + third +")";
  12.  
    }
  13.  
    }
  1.  
    //: net/mindview/util/FourTuple.java
  2.  
    package net.mindview.util;
  3.  
     
  4.  
    public class FourTuple<A,B,C,D> extends ThreeTuple<A,B,C> {
  5.  
    public final D fourth;
  6.  
    public FourTuple(A a, B b, C c, D d) {
  7.  
    super(a, b, c);
  8.  
    fourth = d;
  9.  
    }
  10.  
    public String toString() {
  11.  
    return "(" + first + ", " + second + ", " +
  12.  
    third + ", " + fourth + ")";
  13.  
    }
  14.  
    }
  1.  
    //: net/mindview/util/FiveTuple.java
  2.  
    package net.mindview.util;
  3.  
     
  4.  
    public class FiveTuple<A,B,C,D,E>
  5.  
    extends FourTuple<A,B,C,D> {
  6.  
    public final E fifth;
  7.  
    public FiveTuple(A a, B b, C c, D d, E e) {
  8.  
    super(a, b, c, d);
  9.  
    fifth = e;
  10.  
    }
  11.  
    public String toString() {
  12.  
    return "(" + first + ", " + second + ", " +
  13.  
    third + ", " + fourth + ", " + fifth + ")";
  14.  
    }
  15.  
    }

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。

实例:

  1.  
    //: generics/TupleTest.java
  2.  
    import net.mindview.util.*;
  3.  
     
  4.  
    class Amphibian {
  5.  
    }
  6.  
    class Vehicle {
  7.  
    }
  8.  
     
  9.  
    public class TupleTest {
  10.  
    static TwoTuple<String, Integer> f() {
  11.  
    // Autoboxing converts the int to Integer:
  12.  
    return new TwoTuple<String, Integer>("hi", 47);
  13.  
    }
  14.  
    static ThreeTuple<Amphibian, String, Integer> g() {
  15.  
    return new ThreeTuple<Amphibian, String, Integer>(new Amphibian(), "hi",
  16.  
    47);
  17.  
    }
  18.  
    static FourTuple<Vehicle, Amphibian, String, Integer> h() {
  19.  
    return new FourTuple<Vehicle, Amphibian, String, Integer>(new Vehicle(),
  20.  
    new Amphibian(), "hi", 47);
  21.  
    }
  22.  
    static FiveTuple<Vehicle, Amphibian, String, Integer, Double> k() {
  23.  
    return new FiveTuple<Vehicle, Amphibian, String, Integer, Double>(
  24.  
    new Vehicle(), new Amphibian(), "hi", 47, 11.1);
  25.  
    }
  26.  
    public static void main(String[] args) {
  27.  
    TwoTuple<String, Integer> ttsi = f();
  28.  
    System.out.println(ttsi);
  29.  
    // ttsi.first = "there"; // Compile error: final
  30.  
    System.out.println(g());
  31.  
    System.out.println(h());
  32.  
    System.out.println(k());
  33.  
    }
  34.  
    }

输出结果:

  1.  
    (hi, 47)
  2.  
    (Amphibian@15db9742, hi, 47)
  3.  
    (Vehicle@6d06d69c, Amphibian@7852e922, hi, 47)
  4.  
    (Vehicle@4e25154f, Amphibian@70dea4e, hi, 47, 11.1)

  由于有了泛型,你可以很容易地创建元组,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。

  通过ttsi.first = "there";语句的错误,我们可以看出,final声明确实能够保护public元素,在对象被构造出来之后,声明为final的元素便不能被再赋予其他值了。

参考资料:

  • 《Java编程思想》