Java 泛型 : method signature for (deep copy of) generic Maps

Question

我有一些 Map，它们本身又可能包含 Map(任何类型)。我写了一个带有签名的方法:

public static <K,V> HashMap<K,V> deepCopyHashMap(HashMap<K,V> s);

但是，我现在想概括此代码以支持一般的 Map，但仍会返回与参数类型相同的对象。所以不是:

public static <K,V> HashMap<K,V> deepCopyHashMap(HashMap<K,V> s);
public static <K,V> CheckedMap<K,V> deepCopyCheckedMap(CheckedMap<K,V> s);
public static <K,V> TreeMap<K,V> deepCopyTreeMap(TreeMap<K,V> s);
...
etc.

我想要这样的东西:

public static <K,V, M extends Map<K,V>> M<K,V> deepCopyMap(M<K,V> s);

但是，这给了我:

Multiple markers at this line
- The type M is not generic; it cannot be parameterized with arguments <K, 
 V>
- The type M is not generic; it cannot be parameterized with arguments <K, 
 V>

如何正确声明方法签名并仍然返回正确类型的对象(不在内部使用反射)？

对于这个项目，添加更多依赖项确实不是一个选项，所以我更喜欢不依赖外部库的解决方案。此外，我已经研究了 Cloneable 接口(interface)，但是它只是一个标记接口(interface)(一般没有 Map 的实现)它对我没有多大用处.

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编辑: 作为引用，这是我用于深度复制嵌套 HashMap 的代码(代码工作正常):

public static <K,V> HashMap<K,V> deepCopyHashMap(HashMap<K,V> source){
    HashMap<K,V> result = new HashMap<K, V>();
    for(Map.Entry<K, V> entry : source.entrySet()){
        K k = entry.getKey();
        V v = entry.getValue();
        if(k instanceof HashMap<?,?>){
            k = (K) deepCopyHashMap((HashMap<?,?>) k);
        }
        if(v instanceof HashMap<?,?>){
            v = (V) deepCopyHashMap((HashMap<?,?>) v);
        }
        result.put(k, v);
    }
    return result;
}

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编辑:解决方案

1. 这不是一个理想的解决方案。如果嵌套的 Map 的运行时类型没有默认构造函数，它将失败。我已经使用嵌套的 HashMap 对其进行了测试，运行时类型已正确复制。

   @SuppressWarnings("unchecked")
   public static <K,V, M extends Map<K,V>> M deepCopyMap(M source) throws InstantiationException, IllegalAccessException{
       M result = (M) source.getClass().newInstance();
       for(Map.Entry<K, V> entry : source.entrySet()){
           K k = entry.getKey();
           V v = entry.getValue();
           if(k instanceof Map<?,?>){
               k = (K) deepCopyMap((Map<?,?>) k);
           }
           if(v instanceof Map<?,?>){
               v = (V) deepCopyMap((Map<?,?>) v);
           }
           result.put(k, v);
       }
       return result;
   }
   

2. 这样更安全，但需要明确列出所有已知类型:

   @SuppressWarnings("unchecked")
   public static <K,V, M extends Map<K,V>> M deepCopyMap(M source){
       M result;
       if(source instanceof HashMap){
           result = (M) new HashMap<K,V>();
       } else {
           //fail
       }
       // etc. add more types here
       for(Map.Entry<K, V> entry : source.entrySet()){
           K k = entry.getKey();
           V v = entry.getValue();
           if(k instanceof Map<?,?>){
               k = (K) deepCopyMap((Map<?,?>) k);
           }
           if(v instanceof Map<?,?>){
               v = (V) deepCopyMap((Map<?,?>) v);
           }
           result.put(k, v);
       }
       return result;
   }
   

Answer 1

泛型类型参数本身不能是泛型的。只需删除 M 的通用定义即可:

public static <K, V, M extends Map<K, V>> M deepCopyMap(M s);

通用定义M<K, V>你说的已经是隐含的，因为编译器必须确保 M extends Map<K, V>是真的。因此，定义 M<K, V>是多余的。

至于在方法内部创建一个副本会变得更加复杂。泛型类型提高了泛型方法用户的类型安全性。但是，在该方法内部，您就像使用采用原始 Map 的非泛型方法一样一无所知。作为它的论据。 (您当然可以进一步限制泛型类型。)

毕竟，我不会向您推荐您建议的方法。您建议您的 API 用户可以深度克隆任何类型的 Map这是作为方法的参数提供的。但是，你不能。 Map是一个公共(public)接口(interface)，任何人都可以实现它。在运行时，您可能会被要求创建一个您不知道的深度克隆 map ，而您将无法做到。看看这个实现:

@SupressWarnings("unchecked")
public static <K, V, M extends Map<K, V>> M deepCopyMap(M s) {
    Map map;
    if(s.getClass() == HashMap.class) {
      map = new HashMap();
    } else if(s.getClass == LinkedHashMap.class) {
      map = new LinkedHashMap();
    } else {
      throw new RuntimeException("unknown map type " + s.getClass());
    }
    for(Map.Entry<K, V> entry : source.entrySet()) {
        K k = entry.getKey();
        V v = entry.getValue();
        if(k instanceof Map) {
          map.put(k, deepCopyMap((Map) k));
        } else {
          result.put(k, v);
        }
    }
    return (M) map;
}

这对用户来说不是很透明，如果 map 包含某些用户类型 map ，很可能会抛出异常。事实上，编译器会就此方法中的几乎所有内容向您发出警告，这是一个好兆头，表明这是一个坏主意。

相反，我实际上会推荐您只为已知类型提供深度克隆的重载方法。但是，如果您发现无法在运行时创建的嵌套映射，则必须抛出运行时异常。您正在寻找的那种类型安全很难实现。此外，我会将其作为契约(Contract)的隐含部分，即您不能使用嵌套 map ，其中 map 类型不在 Map 的指定组内。实现。

旁注:不限制 M和 V ，定义这些参数没有意义，因为您对这些参数一无所知。只需使用通配符 ? .