Java 運行時類型資訊（RTTI）練習題（一），javartti

Java 運行時類型資訊（RTTI）練習題（一），javartti

題目1：實現如所示的類及其結構，Pet是基類，Cat、Dog和Rodent直接繼承Pet，餘下的其他類分別繼承自各自的超類。基類Pet為每個執行個體（包括子類的執行個體）自動產生一個不重複的編碼，儲存在私人域long id中。基類Pet重載toString()函數，傳回型別名+編號。

實現PetCreator類，1）實現公用方法返回指向隨機的Pet子類對象的引用，2）實現公用方法返回填充隨機Pet子類對象的數組，3）實現公用方法返回填充隨機Pet子類對象的List。

解答1：

1）建立Pet及其子類，為每個類單獨編寫一個.java檔案。

//:pets\\Pet.javapackage pets;public class Pet{    private static long counter;    private long id = counter++;        public String toString(){        return getClass().getSimpleName()+"_"+id;}//:pets\\Cat.javapackage pets;public class Cat extends Pet{}//:pets\\EgyptianMau.javapackage pets;public class EgyptianMau extends Cat{}//:pets\\Manx.javapackage pets;public class Manx extends Cat{}//:pets\\Cymric.javapackage pets;public class Cymric extends Manx{}//:pets\\Dog.javapackage pets;public class Dog extends Pet{}//:pets\\Mutt.javapackage pets;public class Mutt extends Dog{}//:pets\\Pug.javapackage pets;public class Pug extends Dog{}//:pets\\Rodent.javapackage pets;public class Rodent extends Pet{}//:pets\\Rat.javapackage pets;public class Rat extends Rodent{}//:pets\\Mouse.javapackage pets;public class Mouse extends Rodent{}//:pets\\Hamster.javapackage pets;public class Hamster extends Rodent{}

2）實現PetCreator類，放在PetCreator.java檔案中。

//:pets\\PetCreator.javapackage pets;import java.util.*;public class PetCreator{    public Pet getRandomPet() throws Exception {        return types.get(rand.nextInt(types.size())).newInstance();    }    public Pet[] getRandomPetArray(int size) throws Exception{        Pet[] pets = new Pet[size];        for(int i = 0; i < size; i++){            pets[i] = getRandomPet();        }        return pets;    }    public List<Pet> getRandomPetList(int size) throws Exception{        List<Pet> pets = new LinkedList<Pet>();        for(int i = 0; i < size; i++){            pets.add(getRandomPet());        }        return pets;    }    private Random rand = new Random(47);    private static final String typeNames[] = {        "pets.Pug",  "pets.Mutt",        "pets.EgyptianMau", "pets.Manx", "pets.Cymric",        "pets.Rat", "pets.Mouse", "pets.Hamster"    };    private static List<Class<? extends Pet>> types = new ArrayList<Class<? extends Pet>>();    static{        loader();    }    @SuppressWarnings("unchecked")    private static void loader(){        for(String name : typeNames){            try{                types.add((Class<? extends Pet>) Class.forName(name));            }catch(ClassNotFoundException e){                e.printStackTrace();                throw new RuntimeException();            }        }    }    public static void main(String[] args) throws Exception {        PetCreator pc = new PetCreator();        for(int i = 0; i < 5; i++){            System.out.println(pc.getRandomPet());        }        System.out.println(Arrays.toString(pc.getRandomPetArray(5)));        System.out.println(pc.getRandomPetList(5));    }}/* outputRat_0Manx_1Cymric_2Pug_3Mutt_4[Cymric_5, Mutt_6, Manx_7, Cymric_8, Rat_9][EgyptianMau_10, Hamster_11, EgyptianMau_12, Pug_13, Pug_14]*/

分析：

• 基類Pet的toString()方法中調用的getName()方法在編譯時間會動態綁定為子類相應的方法。
• 對Class對象應用泛型與通常的泛型規則不同。比如對List介面應用泛型，由List<Pet>引用指向的List對象可以存入任意Pet子類的引用，但Class<Pet>的引用卻無法指向Pet子類的Class對象。這是因為雖然Pet子類繼承自Pet，但Pet子類的Class對象並不是Pet類的Class對象的子類。因此對Class對象應用泛型需要用萬用字元(wildcard)。比如定義可以指向任意Pet子類的Class對象的引用的語句為Class<? extends Pet>。