展开菜单
首页 精品内容 本月促销 装机必备 Windows PDF教程 macOS软件 IOS软件 Android AI 专题
全部分类

当前位置:

首页 > 编程开发 > Java中缺失的特性:扩展方法是什么?

Java中缺失的特性:扩展方法是什么?

什么是扩展方法扩展方法,就是能够向现有类型直接“添加”方法,而无需创建新的派生类型、重新编译或以其他方式修改现有类型。调用扩展方法的时候,与调用在类型中实际定义的方法相比没有明显的差异。为什么需要扩展方法考虑要实现这样的功能:从Redis取出包含多个商品ID的字符串后(每个商品ID使用英文逗号分隔),先对商品ID进行去重(并能够维持元素的顺序),最后再使用英文逗号将各个商品ID进行连接。传统写法:使用Stream写法:假设在Java中能实现扩展方法,并且我们为数组添加了扩展方法toList(将数组变为Li

    什么是扩展方法

    扩展方法,就是能够向现有类型直接“添加”方法,而无需创建新的派生类型、重新编译或以其他方式修改现有类型。调用扩展方法的时候,与调用在类型中实际定义的方法相比没有明显的差异。

    为什么需要扩展方法

    考虑要实现这样的功能:从 Redis 取出包含多个商品ID的字符串后(每个商品ID使用英文逗号分隔),先对商品ID进行去重(并能够维持元素的顺序),最后再使用英文逗号将各个商品ID进行连接。

    传统写法:

    使用 Stream 写法:

    假设在 Java 中能实现扩展方法,并且我们为数组添加了扩展方法 toList(将数组变为 List),为 List 添加了扩展方法 toSet(将 List 变为 LinkedHashSet),为 Collection 添加了扩展方法 join(将集合中元素的字符串形式使用给定的连接符进行连接),那我们将可以这样写代码:

    相信此刻你已经有了为什么需要扩展方法的答案:

    可以对现有的类库,进行直接增强,而不是使用工具类

    相比使用工具类,使用类型本身的方法写代码更流畅更舒适

    代码更容易阅读,因为是链式调用,而不是用静态方法套娃

    在 Java 中怎么实现扩展方法

    我们先来问问最近大火的 ChatGPT:

    Java中缺失的特性:扩展方法是什么?

    好吧,ChatGPT 认为 Java 里面的扩展方法就是通过工具类提供的静态方法 :)。所以接下来我将介绍一种全新的黑科技:

    Manifold

    准备条件

    Manifold 的原理和 Lombok 是类似的,也是在编译期间通过注解处理器进行处理。所以要在 IDEA 中正确使用 Manifold,需要安装 Manifold IDEA 的插件:

    然后再在项目 pom 的 maven-compiler-plugin 中加入 annotationProcessorPaths:

    如果你的项目中使用了 Lombok,需要把 Lombok 也加入 annotationProcessorPaths:

    编写扩展方法

    JDK 中,String 的 split 方法,使用的是字符串作为参数,即 String[] split(String)。我们现在来为 String 添加一个扩展方法 String[] split(char):按给定的字符进行分割。

    基于 Manifold,编写扩展方法:

    可以发现本质上还是工具类的静态方法,但是有一些要求:

    工具类需要使用 Manifold 的 @Extension 注解

    静态方法中,目标类型的参数,需要使用 @This 注解

    工具类所在的包名,需要以 extensions.目标类型全限定类名 结尾

    —— 用过 C# 的同学应该会会心一笑,这就是模仿的 C# 的扩展方法。

    关于第 3 点,之所以有这个要求,是因为 Manifold 希望能快速找到项目中的扩展方法,避免对项目中所有的类进行注解扫描,提升处理的效率。

    具备了扩展方法的能力,现在我们就可以这样调用了:

    Amazing!而且你可以发现,System.out.println(numStrs.toString()) 打印的居然是数组对象的字符串形式 —— 而不是数组对象的地址。查看反编译后的 App.class,发现是将扩展方法的调用,替换为静态方法调用:

    Java中缺失的特性:扩展方法是什么?

    而数组的 toString 方法,使用的是 Manifold 为数组定义的扩展方法 ManArrayExt.toString(@This Object array):

    Java中缺失的特性:扩展方法是什么?

    [Ljava.lang.String;@511d50c0 什么的,Goodbye,再也不见~

    因为是在编译期将扩展方法的调用替换为静态方法调用,所以使用 Manifold 的扩展方法,即使调用方法的对象是 null 也没有问题,因为处理后的代码是把 null 作为参数传递到对应的静态方法。比如我们对 Collection 进行扩展:

    然后调用的时候:

    java.lang.NullPointerException,Goodbye,再也不见~

    数组扩展方法

    Java中缺失的特性:扩展方法是什么?

    我们看到 List<@Self(true) Object> 这样的写法:@Self 是用来表示被注解的值应该是什么类型,如果是 @Self,即 @Self(false),表示被注解的值和 @This 注解的值是同一个类型;@Self(true) 则表示是数组中元素的类型。

    对于对象数组,我们可以看到 toList 方法返回的就是对应的 List(T 为数组元素的类型):

    Java中缺失的特性:扩展方法是什么?

    但如果是原始类型数组,IDEA 指示的返回值是:

    Java中缺失的特性:扩展方法是什么?

    但是我用的是 Java 啊,擦除法泛型怎么可能拥有 List 这么伟大的功能 —— 所以你只能用原生类型来接收这个返回值 :)

    Java中缺失的特性:扩展方法是什么?

    —— 许个愿,希望 Project Valhalla 早日 GA。

    我们经常在各个项目中看到,大家先把某个对象包装成 Optional,然后进行 filter、map 等。通过 @Self 的类型映射,你可以这样为 Object 加入一个非常实用的办法:

    那么任何对象,都将拥有 asOpt() 方法。

    相比于之前的需要包装一下的不自然:

    你现在可以自然而然的使用 Optional:

    当然,Object 是所有的类的父类,这样做是否合适,还是需要谨慎的思考一下。

    扩展静态方法

    我们都知道 Java9 给集合添加了工厂方法:

    是不是很眼馋?因为如果用的不是 Java9 及以上版本(Java8:直接报我身份证就行),你就得用 Guava 之类的库 —— 然而 ImmutableList.of 用起来终究是比不上 List.of 这样的正统来的自然。

    没关系,Manifold 说:“无所谓,我会出手”。基于 Manifold 扩展静态方法,就是在扩展类的静态方法上,也加上 @Extension:

    然后你就可以欺骗自己已经用上了 Java8 之后的版本 —— 你发任你发,我用 Java8。

    BTW,因为 Object 是所有类的父类,如果你给 Object 添加静态扩展方法,那么意味着你可以在任何地方直接访问到这个静态方法,而不需要 import —— 恭喜你,解锁了 “顶级函数”。

    本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系bd@zhengruan.com
    作者最新文章
    编程开发 Java
    相关文章 更多
    精品专题 更多
    装机必备

    正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

    Windows

    正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

    PDF教程

    正软商城PDF教程频道提供PDF编辑、转换、合并、拆分、压缩及格式处理方法,同时介绍常用PDF软件和工具的使用技巧。

    macOS软件

    正软商城macOS软件专区,精选适用于Mac电脑的办公、设计、影音、效率、开发和系统工具,提供软件功能介绍、macOS兼容版本、正版授权及购买下载服务。

    IOS软件

    正软商城iOS软件专区,精选适用于iPhone和iPad的办公、学习、影音、设计、效率及AI应用,提供功能介绍、适用设备、系统要求和正版获取方式等信息。

    AI

    正软商城AI软件专区,汇集AI写作、AI绘画、AI视频、AI办公、AI编程、AI翻译、智能客服和数据分析等人工智能工具,提供功能介绍、适用平台、收费方式及正版购买信息。

    Mac软件 更多
    WPS Office macOS版
    WPS Office macOS版

    WPS Office是一款面向macOS用户的综合办公套件,将文字处理、电子表格、演示文稿、PDF工具、模板与云协作整合在同一应用中。它兼容常见Microsoft Office格式,支持Intel及Apple芯片Mac,基础功能可免费使用,

    Shapr3D macOS版
    Shapr3D macOS版

    Shapr3D是一款面向工业设计、机械工程、建筑概念和三维打印工作流的CAD软件。Mac版采用Parasolid建模内核,支持草图约束、实体建模、工程图、可视化渲染及常见CAD格式交换,并可通过账户在多台设备之间同步项目。

    REAPER macOS版
    REAPER macOS版

    REAPER是Cockos开发的数字音频工作站,提供多轨音频与MIDI录制、剪辑、处理、混音和母带制作工具。Mac版兼容Intel与Apple芯片,支持AU、VST、VST3、CLAP等插件格式,并提供高度可定制的工作流程。

    Ableton Live macOS版
    Ableton Live macOS版

    Ableton Live 是面向音乐制作人与现场表演者的数字音频工作站,提供编曲视图、独具特色的现场视图、音频录制、MIDI创作、实时变速、乐器及效果器。Mac版原生支持Apple芯片,并可连接音频接口、MIDI控制器和第三方插件。

    Adobe After Effects macOS版
    Adobe After Effects macOS版

    Adobe After Effects 是面向动态图形、影视特效与视频合成的专业创作软件。它提供关键帧动画、遮罩抠像、运动跟踪、三维空间、文字动画和表达式等工具,并可与 Premiere Pro、Photoshop、Illustrator

    Adobe Audition macOS版
    Adobe Audition macOS版

    Adobe Audition 是面向播客、影视后期、音乐制作及内容创作者的专业音频工作站,提供波形精修、多轨录制与混音、频谱编辑、降噪修复、响度匹配和效果处理工具,并可与 Adobe Premiere 协同完成视频声音制作。

    Adobe Bridge macOS版
    Adobe Bridge macOS版

    Adobe Bridge 是面向摄影师、设计师及内容团队的免费数字资产管理工具,可集中预览照片、视频和 Adobe 项目文件,并利用评级、标签、关键词、元数据、筛选与收藏集完成分类检索。它还支持批量重命名、格式导出、相机导入及 Camera

    Adobe Illustrator macOS版
    Adobe Illustrator macOS版

    Adobe Illustrator 是 Adobe 推出的专业矢量图形设计软件,适合在 Mac 上制作标志、图标、插画、包装、信息图及印刷版面。它以路径和锚点构建可无损缩放的图形,并提供钢笔、形状、文字、图像描摹、渐变、画板及生成式功能。

    Adobe InDesign macOS版
    Adobe InDesign macOS版

    Adobe InDesign 是面向印刷品与数字出版物的专业版面设计软件,可在 Mac 上制作书籍、杂志、宣传册、海报、报告及交互式文档。它提供精细的文字样式、网格、母版、长文档管理和印前输出能力。

    Adobe Lightroom Classic macOS版
    Adobe Lightroom Classic macOS版

    Adobe Lightroom Classic 是面向桌面摄影工作流的照片管理与后期处理软件,可将原始照片保存在本地硬盘,通过目录、关键词、评分和收藏夹高效整理图库,并提供 RAW 冲印、蒙版、镜头校正、批量同步及多格式导出等功能。

    Adobe Media Encoder macOS版
    Adobe Media Encoder macOS版

    Adobe Media Encoder 是 Adobe 推出的专业音视频编码与转码工具,可通过队列、预设和监视文件夹批量完成格式转换、代理文件创建及多平台成片输出,并与 Premiere Pro、After Effects 等软件紧密协作。

    Adobe Photoshop macOS版
    Adobe Photoshop macOS版

    Adobe Photoshop 是面向摄影师、设计师和内容创作者的专业图像处理软件,提供图层、蒙版、选区、修复、调色、文字排版、智能对象及生成式编辑等能力。Mac 版支持 Intel 与 Apple Silicon 处理器。

    WINDOWS 更多
    Adobe Photoshop Windows版
    Adobe Photoshop Windows版

    Adobe Photoshop 是面向摄影师、设计师和内容创作者的专业图像处理工具,可在 Windows 上完成照片修饰、选区抠图、图层合成、文字排版、绘画及生成式编辑。软件采用订阅授权,由 Creative Cloud 管理安装、更新与许

    Adobe InDesign Windows版
    Adobe InDesign Windows版

    Adobe InDesign 是面向印刷与数字出版的专业页面排版工具,可制作书籍、杂志、宣传册、海报、交互式 PDF 和电子书。它提供精细的文字样式、多页面管理、印前检查及多格式输出能力,并能与 Photoshop、Illustrator

    Adobe Illustrator Windows版
    Adobe Illustrator Windows版

    Adobe Illustrator 是用于绘制矢量图形、插画、图标、徽标和版式的专业设计工具。它以路径和锚点为核心,作品放大后仍能保持清晰,并提供画板、文字、渐变、图像描摹及精确变换等功能,适合品牌视觉、印刷物料、数字界面和商业插画创作。

    Adobe Bridge Windows版
    Adobe Bridge Windows版

    Adobe Bridge 是 Adobe 推出的创意资产管理工具,可集中预览、分类和查找照片、视频、PDF及多种设计文件,并支持元数据、关键词、评级、批量重命名和格式导出。它可与 Photoshop、Illustrator 等应用衔接,

    Affinity Photo Windows版
    Affinity Photo Windows版

    Affinity Photo 是一款面向摄影师、修图师和视觉设计人员的桌面图像编辑工具,提供 RAW 显影、多图层合成、蒙版、实时滤镜、批处理和色彩管理等功能。原独立产品已停止销售,其照片编辑能力已延续至免费的新 Affinity 应用;

    Adobe Lightroom Classic Windows版
    Adobe Lightroom Classic Windows版

    Adobe Lightroom Classic 是面向 Windows 桌面摄影工作流的照片管理与无损编辑工具,可通过目录集中整理大型图库,并完成 RAW 显影、局部蒙版、批量调整、打印和多格式导出。它强调本地文件管理与精细控制,

    Figma Windows版
    Figma Windows版

    Figma 是面向产品设计与开发团队的云端协作平台,可在 Windows 桌面客户端中完成界面绘制、组件管理、交互原型、评论评审和开发交付。文件保存在云端,多名成员能够同步编辑并共享设计系统;官方同时提供免费 Starter 方案及按席位计

    Affinity Designer Windows版
    Affinity Designer Windows版

    Affinity Designer 是面向矢量图形、数字插画和界面设计的专业创作工具,可在矢量、像素与导出工作区之间快速切换。它提供曲线编辑、形状构建、画板、排版、图层和专业色彩管理,并支持常见设计文件的导入及多种印刷、网页格式输出。

    Capture One Pro Windows版
    Capture One Pro Windows版

    Capture One Pro 是面向摄影师和影像团队的专业桌面照片处理工具,提供相机定制色彩配置、RAW转换、图层与蒙版、联机拍摄、目录及会话管理等功能。它适合棚拍、人像、商业产品、婚礼和风光摄影,

    Adobe Acrobat Pro Windows版
    Adobe Acrobat Pro Windows版

    Adobe Acrobat Pro 是面向专业 PDF 工作的综合解决方案,可在 Windows 中创建、编辑、转换、比较、整理和保护文档,并支持表单、电子签名、扫描件文字识别及敏感信息永久遮盖。订阅还包含网页、移动服务和云端协作能力,

    Adobe After Effects Windows版
    Adobe After Effects Windows版

    Adobe After Effects 是面向动态图形、动画与影视视觉特效制作的专业工具,可完成关键帧动画、图层合成、遮罩跟踪、抠像、文字动画和二维三维元素整合。Windows 版通过 Adobe Creative Cloud 安装及更新,

    DaVinci Resolve Windows版
    DaVinci Resolve Windows版

    DaVinci Resolve是Blackmagic Design推出的一体化影视后期工具,将素材管理、非线性剪辑、专业调色、Fusion视觉特效、Fairlight音频处理和成片交付整合在统一工程中。免费版已覆盖多数个人创作需求,