继承和泛型

Question

我有一个应用程序，它对节点和边的图G(N，E)执行各种分析算法。节点和边的属性随应用程序的不同而变化，并根据图的类型和属性的性质形成继承层次结构。例如，节点层次结构的根可以表示最通用的无向循环图(NcgNode)。NcgNode的一个子类可能表示有向循环图(DcgNode)，然后是DagNode等。可以应用于DAG的算法与NCG的算法不同，但不是相反。树的根的一个关键行为是添加和检索图的相邻节点。问题是如何在不创建“未检查”异常的情况下做到这一点？

代码的简明版本可能如下所示：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class NcgNode {
    private List<NcgNode> nodeList_ = null;
    private List<? extends NcgNode> nodeListSrc_ = null;
    private List<? super NcgNode> nodeListSink_ = null;

    public <N extends NcgNode> void addNode(N node) {
        if (nodeList_ == null) {
            nodeList_ = new ArrayList<NcgNode>();
            nodeListSrc_ = nodeList_;
            nodeListSink_ = nodeList_;
        }
        nodeListSink_.add(node);
    }

    @SuppressWarnings("unchecked")
    // Any way to avoid this?
    public <N extends NcgNode> N getNode(int n) {
        if ((nodeList_ == null) || (n >= nodeList_.size()))
            return null;
        // causes unchecked warning:
        return (N) nodeListSrc_.get(n);
    }
}

class DcgNode extends NcgNode {
    // enables DCG algorithms, etc
}

class DagNode extends DcgNode {
    // enables DAG algorithms, etc.
}

有没有更好的方法来设计这个？

Answer 1

如下所示修改你的方法：

public NcgNode getNode(int n) {
  if ((nodeList_ == null) || (n >= nodeList_.size())) {
  return null;
}

return (NcgNode) nodeListSrc_.get(n);
} 

Answer 2

只需让你的列表具有NcgNode类型，例如

private List<NcgNode> nodeListSrc_ = null;

您仍然可以将NcgNode的子类放入这些列表中。

Answer 3

您应该这样做，如下所示。在抽象类(NcgNode)中定义方法，并根据子类的类型进行参数化。因此，可以很容易地编写addNode和getNode。然后，您将拥有特定的实现(我使用了DcgNode和DagNode；不确定这是否是您想要的)，它是这个类的子类，并在其自身上参数化。这允许您稍后(见下文)具有要求节点的子节点与该节点的类型相同的算法。

public abstract class NcgNode<N> {
    private List<N> nodeList_ = null;

    public void addNode(N node) {
        if (nodeList_ == null) {
            nodeList_ = new ArrayList<N>();
        }
        nodeList_.add(node);
    }

    // Any way to avoid this?
    public N getNode(int n) {
        if ((nodeList_ == null) || (n >= nodeList_.size()))
            return null;
        return nodeList_.get(n);
    }
}

class DcgNode extends NcgNode<DcgNode> {
    // enables DCG algorithms, etc
}

class DagNode extends NcgNode<DagNode> {
    // enables DAG algorithms, etc.
}

//...
static <N extends NcgNode<N>> void someAlgorithm(N node) { }

您认为DagNode是DcgNode的子类的想法是不安全的，因为如果DagNode“是-a”DcgNode，那么这意味着您可以将任何DcgNode作为它的子类放入其中，这不是您想要的。