applet 的参数化 -- 对数组进行初始化

2019-11-18 11:56:50

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供稿：网友

　　将列表数据提供给 applet
　　看过关于 applet 参数化的上一篇技巧的读者可能已经注重到：我们的方法没有对一类重要的对象进行初始化。在本文中，我们将研究假如利用类反射机制对一维数组和二位数组进行初始化。我知道只有实现对更高维数组的处理才能使狂热的科学家满足，但我将把那项工作作为练习留给您。
　　
　　在我的上一篇技巧中，只能处理基本类型的数组和字符串数组。考虑到任何对象最终都能由基本数据类型和字符串构建而来，所以这将不会构成多大的限制。当然，很轻易将我们的技术加以扩展，之后就能直接对其他类型的数据进行初始化。
　　
　　数组是用来存储列表数据的理想数据结构。我们的技术使得向 applet 传递列表参数变得很简单。通常利用动态生成 Html 文档的程序（如 servlet 或 CGI 脚本）将列表数据传递给 applet。作为示例，我们设想一个比赛记分板 applet。HTML 生成器将会将当前的记分板数据库输出到 PARAM 标记中，接着相应的数组将被完全初始化 -- 这要归功于我们的参数提取方法。
　　
　　列表数据项的语法
　　我们要实现的就是一个从 PARAM 标记中提取一维或是二维数组的方法。一维数组的语法是：
　　
　　PARAM NAME="myArray" VALUE="element1 element2 ... elementN"
　　
　　各元素之间的定界符是空格。
　　
　　二位数组的语法是：
　　
　　PARAM NAME="myMatrix" VALUE="element11 element12 element13
　　element21 element22 element23
　　element31 element32 element33"
　　
　　各行之间的定界符是符号。这里，myMatrix 是一个 (3 x 3) 数组。
　　
　　注重：java 支持不规则数组。不规则数组就是各行的长度不同的数组。例如，HTML 作者可能会按以下方式输入帕斯卡三角形：
　　
　　PARAM NAME="pascalTriangle" VALUE=" 1
　　1 1
　　1 2 1
　　1 3 3 1
　　1 4 6 4 1
　　1 5 10 10 5 1
　　1 6 15 20 15 6 1"
　　
　　初始化完成之后，pascalTriangle 域的内容将是：
　　
　　pascalTriangle[0] = {1}
　　pascalTriangle[1] = {1, 1}
　　pascalTriangle[2] = {1, 2, 1}
　　pascalTriangle[3] = {1, 3, 3, 1}
　　pascalTriangle[4] = {1, 4, 6, 4, 1}
　　pascalTriangle[5] = {1, 5, 10, 10, 5, 1}
　　pascalTriangle[5] = {1, 6, 15, 20, 15, 6, 1}
　　
　　通常，程序员应该只声明 pascalTriangle，而不进行内存分配。我们的提取方法负责分配内存。但让我们假定已为第四行分配了内存，如下所示：
　　
　　pascalTriangle[3] = new int[2];
　　
　　我们的方法将只提取前两个元素。这样，第四行的初始化结果将是：
　　
　　pascalTriangle[3] = {1, 3}
　　
　　数组知识回顾
　　正如您在以上代码清单中看到的那样，我们的方法实现有点“深奥”。因此，在研究源代码之前回顾有关数组的几点知识是个不错的主意。
　　
　　我们都对 Java 的类型层次结构比较熟悉：Java 有一组预定义的基本数据类型（int、float...），还有 Object 的子类的一个继续树，Object 类是所有类的最终超类。但 Java 中还存在一个不很出名的平行层次结构，我称其为数组层次结构。您无论何时在类型层次结构中定义了一个新类型 Foo，您实际上也同时定义了一个自动结合到数组层次结构中的新类型 Foo[]。数组层次结构中的每个类（基本数据类型的数组除外）都是 Object[] 的子类。轻易引起混淆的是：Object[] 和基本数据类型的数组都是 Object 的子类。图 1 表明了这一点。
　　 applet 的参数化 -- 对数组进行初始化

　　图 1：两个平行的层次结构
　　令人感到希奇的是，Java 根本就没有多维数组，只有一维数组。多维数组实际上是“一维数组的数组的数组的数组...”。因此，我们可以创建不规则数组。事实上，我们甚至可以不对某些行进行初始化，而将它们保留为空值。
　　
　　数组提取方法的实现
　　现在我们可以查看源代码了。正如您所见，其中加了大量注释。通常，包含如此多的注释不是个好习惯，但在这里，我们要将已经抽象的 Java 数组包装在由类反射机制提供的元数据抽象层中。结果，多数程序语句都不能表明其自身的含义，所以在这种情况下对几乎每个代码行作注释是无可非议的。
　　
　　无论何时对一维或是二维数组进行初始化，最终我们都需要用 HTML 作者输入的行对一维数组进行初始化。我们设计了一个方法来完成这一操作：
　　
　　/**
　　* 用符号处理器 (tokenizer) 的内容填充一维数组。
　　* 符号被转换为数组的内容类型。
　　*
　　* @param array 要填充的数组。
　　* @param elementTokens 包含要填入数组的符号的符号处理器。
　　*/
　　PRivate static void fillOneDimensionalArray(Object array,
　　StringTokenizer elementTokens)
　　throws Illegal accessException {
　　
　　if (array != null && elementTokens != null && array.getClass().isArray()) { // 双重检验。
　　// 数组应该容纳哪种类型的元素？
　　Class componentType = array.getClass().getComponentType();
　　
　　int numElements = elementTokens.countTokens();
　　
　　// 为数组元素赋值。
　　//
　　// 请注重，我们确保索引不会超出范围。可能未给数组分配组足够的空间，
　　// 以致无法容纳分析后的全部元素。
　　for (int j = 0; j < Array.getLength(array) && j < numElements; j++) {
　　// 将符号转换为数组所容纳的类型。
　　// 然后将其添加到数组中。
　　if (componentType.equals(boolean.class))
　　Array.setBoolean(array, j, Boolean.valueOf(elementTokens.nextToken().trim()).booleanValue());
　　
　　else if (componentType.equals(byte.class))
　　Array.setByte(array, j, Byte.valueOf(elementTokens.nextToken().trim()).byteValue());
　　
　　else if (componentType.equals(char.class))
　　Array.setChar(array, j, elementTokens.nextToken().charAt(0));
　　
　　else if (componentType.equals(double.class))
　　Array.setDouble(array, j, Double.valueOf(elementTokens.nextToken().trim()).doubleValue());
　　
　　else if (componentType.equals(float.class))
　　Array.setFloat(array, j, Float.valueOf(elementTokens.nextToken().trim()).floatValue());
　　
　　else if (componentType.equals(int.class))
　　Array.setInt(array, j, Integer.valueOf(elementTokens.nextToken().trim()).intValue());
　　
　　else if (componentType.equals(long.class))
　　Array.setLong(array, j, Long.valueOf(elementTokens.nextToken().trim()).longValue());
　　
　　else if (componentType.equals(short.class))
　　Array.setShort(array, j, Short.valueOf(elementTokens.nextToken().trim()).shortValue());
　　
　　else if (componentType.equals(String.class))
　　Array.set(array, j, elementTokens.nextToken());
　　}
　　}
　　}
　　
　　我们使用 Class.getComponentType() 方法获取给定数组对象所容纳的元素类型。一旦我们获得这些信息，我们就知道应将行元素转换为何种类型。这是在一个循环语句中完成的。
　　
　　您可能已猜到了，Array.setByte(Object obj, int i, byte datum) 用字节变量 datum 为 obj 数组的第 i 个元素赋值。这相当于 ((byte[])obj)[i] = datum。
　　
　　下面开始分析实现的核心部分。我对 Util.initializeApplet(Applet, String) 方法（在“Java 技巧 57”中实现）进行了扩展，在其中添加了一个条件语句，这个条件语句高速缓存数组域并对它们进行初始化。
　　
　　import java.applet.*;
　　import java.lang.reflect.*;
　　import java.util.*;
　　
　　public abstract class Util {
　　
　　/**
　　* 对 applet 的名称以给定筛选前缀开头的非 final 公共域进行初始化。
　　* 初始值将从 HTML PARAM 标记中读取。
　　* *
　　* @param applet 要初始化的 applet。
　　* @param filterPrefix 只对那些以此前缀开头的域进行初始化。
　　*
　　* 假如前缀为空值，将对所有非 final 公共域进行初始化。
　　*/
　　public static void initializeApplet(Applet applet, String filterPrefix) {
　　
　　Class metaclass = applet.getClass();
　　Field[] fields = metaclass.getFields();
　　String param = null;
　　
　　for (int i = 0; i < fields.length; i++) {
　　try {
　　param = applet.getParameter(fields[i].getName());
　　
　　if (param == null
　　Modifier.isFinal(fields[i].getModifiers())
　　((filterPrefix != null) &&
　　!fields[i].getName().startsWith(filterPrefix))
　　)
　　continue;
　　
　　Class fieldType = fields[i].getType();
　　
　　if (fieldType.equals(boolean.class)) {
　　fields[i].setBoolean(applet, Boolean.valueOf(param).booleanValue());
　　}
　　else if (fieldType.equals(byte.class)) {
　　fields[i].setByte(applet, Byte.valueOf(param).byteValue());
　　}
　　
　　/***************

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