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标题: 张孝祥老师Java高新视频学习心得之可变长度参数 [打印本页]

作者: fantacyleo 时间: 2014-7-26 14:44
标题: 张孝祥老师Java高新视频学习心得之可变长度参数
本帖最后由 fantacyleo 于 2014-7-26 14:42 编辑

先上第一篇地址：张孝祥老师Java高新视频学习心得之可变长度参数

可变长度参数(vararg)是JDK1.5加入的语法新特性，对于这个特性，我先说三个方面，貌似结合泛型后还有些tricky的地方，等我看完泛型的视频后再回来补上：
vararg的语法和内部原理
vararg的定义语法我总结为2条：

声明一个vararg：类型名… 参数名
例如：int… numbers
将声明的可变参数置于方法形参列表的末尾
例如：public int sum(int initValue, int… numbers)

vararg在运行时的类型为数组，可以通过反射来证明这一点：

public static void f(Integer… i){}
public static void main(String[] args) {
Method m = Test.class.getMethod("f", Integer[].class);
Class<?>[] paraTypes = m.getParameterTypes();
System.out.println(paraTypes[0].getName());
}

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知道了vararg本质上是数组，它的访问方式和实参传递方式就一目了然了：

public static void printArgs(Object... args) {
for(Object obj : args)
System.out.print(obj + " ");
}
public static void main(String[] args) {
printArgs(new String[] {"hello", "world"});
}

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JDK1.5还提供了一种更灵活的实参传递方式——逗号分隔的参数列表：printArgs("hello", "world", 1, 'a'}); 逗号分隔的参数列表语法允许传入0个参数，也就是留空，比如printArgs(); 显然，这是Sun更推荐的方式，而下面将会看到，支持数组调用不过是兼容老版本代码的需要。
vararg的数组本质还决定了如下两个方法实际上是同一个方法：

public static void f(int… i){}
public static void f(int[] i){}

复制代码

因此，编译器不允许你同时定义这两个方法。但是它们之间有一个重要的区别：调用f(int[] i)时不能以逗号分隔的参数列表来传递实参。
vararg对JDK1.5之前版本的兼容
JDK1.5之前，不存在vararg语法，要实现可变长度参数，变通的办法是利用数组作为参数，例如：

public static void printArgs(Object[] args) {
for(Object obj : args)
System.out.print(obj + " ");
}
public static int sum(int initVal, int[] numbers) {
int sum = initVal;
for(int n : numbers)
sum += n;
return sum;
}
public static void main(String[] args) {
printArgs(new String[] {"hello", "world"});
int sum = sum(0, new int[] {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10});
}

复制代码

由于1.5开始的vararg本质上仍然是数组，因此1.5之前接受数组作为可变长度参数的API只需要在形参中把[]换成“…”即可完成转换，而处理参数的代码和调用方法的代码都不用改变。

本来事情到此就可以打住了，老代码可以被新JDK兼容了。然而，Sun偏偏为vararg的调用设计了新语法——逗号分隔的参数列表，这带来了语义上的模糊：比如printArgs(new String[] {"hello", "world"})，从老代码的设计来说，应该是认为传递了两个参数（"hello", "world"）；可如果从”逗号分隔的参数列表“来看，只传递了一个参数，不兼容性又来了。

没办法，Sun只好再加入一项兼容性措施：如果调用一个vararg方法时传给vararg的实参是Object[]类型，则这个实参数组会被自动分拆，其元素会形成”逗号分隔的参数列表“，传递给方法。比如反射中用到的invoke方法，如果我们写invoke(obj, new String[] {"hello", "world"});则1.5以上的编译器会把String[]分拆成两个元素，从而我们实际上是通过反射调用了一个接收2个参数的方法。然而，如果我们要调用的方法只有一个String[]参数，比如main方法，刚才那条invoke语句马上就会因为参数个数不匹配而抛出IllegalArgumentException: wrong argument number。对此有两种解决方式：

invoke(obj, (Object)new String[] {"hello", "world"}); // 声明我是一个Object，编译器你别拆了
invoke(obj, new Object[] {new String[] {"hello", "world"}}); // 我加层壳，编译器你拆去吧

复制代码

其实main方法的String[] args也是1.5之前实现可变参数的遗迹，为了避免反射调用main方法时的麻烦，建议把main方法的参数列表写成String… args

带vararg方法的重载注意事项
其实这本来不是引入vararg后出现的问题，不过Thinking in Java里提到了，我就记录一下吧。

调用一个方法时，小括号内传递的实参实际上就是对形参赋值。Java要求形参的类型和个数与实参的类型和个数完全相同。对不带vararg的方法来说，参数个数是否相同很容易确定，麻烦的是参数类型是否相同。比如某个方法的签名是：

foo(Object obj)

复制代码

如果这样调用：foo(new Object())，那当然没问题。如果是这样：foo(new String("hi"))，Java将尝试做如下可能的类型转换[1]：

基本类型向上转换，即byte-->short-->int-->long-->float-->double
引用类型基于继承体系的向上转换，比如任意对象-->Object Dog-->Animal
自动拆箱
自动装箱

如果某种转换后形参和实参类型相同，则运行时就将调用该方法。如果一种转换方式不成功，则继续尝试其他转换方式，但两次尝试之间是相互独立的：foo('a')将无法匹配方法:foo(Integer i); 你不能说：'a'先转换成int，int再自动装箱为Integer。当'a'转为int仍然不匹配Integer时，编译器就会尝试其他转换方式，而且仍然是从'a'本身的类型char开始尝试，而不是带着之前的转换结果继续尝试。

根据上述类型转换规则，下面这个调用是错误的：

foo(int a) {}
foo(float b) {}
public static void main(String[] args) {
foo('a'); // 编译错误！！！
}

复制代码

原因在于：'a'不能直接匹配任何一个foo方法的形参，但'a'经过类型提升后可以匹配任何一个foo方法的形参，导致编译器无法确定该调用哪个方法，于是报错。

使用vararg后，编译器往往无法从形参个数上去判断该调用哪个方法，类型判断就显得更为重要。下面的代码扩充了Thinking in Java中的例子：

public class OverloadingVarargs2 {
static void f(float i, Character... args) {
System.out.println("first");
}
static void f(Character... args) {
System.out.print("second");
}
static void f(Integer... args) {
System.out.print("third");
}
public static void main(String[] args) {
f(1, 'a'); // ok
f((char)1, 'a'); // 编译错误！！！
f('a', 'b'); // 编译错误！！！
f(1); // 编译错误！！！
}
}

复制代码

例子中编译错误的原因都是有多个匹配方法，编译器不知道该调用哪一个:

f(1, 'a'); 1经过基本类型提升可以变为float，'a'经过装箱可以变为Character，因此匹配f(float i, Character... args)。而这个方法调用与f(Character... args)和f(Integer... args) 都不匹配：1要经过向下类型转换和装箱才能变为Character；'a'要经过基本类型提升和装箱才能变为Integer
f((char)1, 'a'); (char) 1和'a'经过一次装箱可以变为Character，因此匹配f(Character... args) 同时，(char) 1经过基本类型提升可以变为float，因此又匹配 f(float i, Character... args)
f('a', 'b'); 'a'和'b'经过装箱可以变为Character，因此匹配f(Character... args) 同时，'a'经过基本类型提升可以变为float，因此又匹配 f(float i, Character... args)
f(1); 1经过装箱可以变为Integer，因此匹配f(Integer... args) ；同时，1经过基本类型提升可以变为float，而作为vararg的Character可以接收0个参数，因此又匹配f(float i, Character... args)

[1] Java语言规范没有说尝试的顺序，我觉得原因在于从逻辑上来说，这里的顺序是无关紧要的：按照这个类型转换列表，给定某个形参的类型和传入的实参类型，如果某一种类型转换后形参和实参类型相同，则不可能有其他转换方式能够使得形参和实参类型相同。

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