Java 同时返回多个不同类型的方法

Java 同时返回多个不同类型的方法

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》