Философия Java3 - Брюс Эккель

float[] a7 = new float[size];

doublet] a8 = new double[size];

String!] a9 = new String[size];

Arrays.fi11(al, true);

printC'al = " + Arrays.toString(al));

Arrays.fill(a2, (byte)ll);

print("a2 = " + Arrays.toString(a2));

Arrays.fill(аЗ, 'x');

print("a3 = " + Arrays toString(a3));

Arrays.fill(a4, (short)17);

print("a4 = " + Arrays.toString(a4));

Arrays.fill(a5, 19);

print("a5 = " + Arrays.toString(a5));

Arrays.fill(a6, 23);

print("a6 = " + Arrays.toString(a6));

Arrays.fill(a7. 29);

print("a7 = " + Arrays toString(a7));

Arrays.fill(a8, 47);

print("a8 = " + Arrays.toString(a8));

Arrays.fill(a9. "Hello");

print("a9 = " + Arrays.toString(a9)).

// Интервальные операции:

Arrays.fill(a9. 3. 5, "World");

print("a9 = " + Arrays.toString(a9));

}

} /* Output:

al = [true, true, true, true. true, true] a2 = [11. 11. 11. 11. 11. 11]

a3 = [x, x. x. x. x. x] продолжение &

а4 = [17. 17. 17. 17. 17. 17] а5 = [19. 19. 19. 19. 19. 19] аб = [23. 23. 23. 23. 23. 23] а7 = [29.0, 29.0. 29.0, 29.0. 29.0. 29.0] а8 = [47.0. 47.0, 47.0. 47.0. 47.0. 47.0] а9 = [Hello. Hello. Hello. Hello. Hello. Hello] a9 = [Hello. Hello. Hello. World, World. Hello] *///:-

Метод заполняет* либо весь массив, либо, как показывают две последние команды, диапазон его элементов. Но, поскольку вызывать Arrays.fill() можно только для одного значения данных, полученные результаты не слишком полезны.

Генераторы данных

Чтобы создавать менее тривиальные массивы данных с более гибкими возможностями, мы воспользуемся концепцией генераторов, представленной в главе 14. Генератор способен выдавать любые данные по вашему выбору (напомню, что он является примером паттерна «стратегия» — разные генераторы представляют разные стратегии).

В этом разделе будут представлены некоторые готовые генераторы, но вы также сможете легко определить собственный генератор для своих потребностей.

Для начала рассмотрим простейший набор счетных генераторов для всех примитивных типов и String. Классы генераторов вложены в класс Counting-Generator, чтобы они могли обозначаться именами генерируемых объектов. Например, генератор, создающий объекты Integer, будет создаваться выражением new CountingGenerator.Integer():

//: net/mi ndvi ew/uti1/Counti ngGenerator.java // Простые реализации генераторов, package net.mi ndvi ew.uti1;

public class CountingGenerator {

public static class

Boolean implements Generatorjava.lang.Boolean> { private boolean value = false; public java.lang.Boolean nextO {

value = lvalue; // Поочередное переключение return value;

}

}

public static class

Byte implements Generator<java.lang.Byte> { private byte value = 0;

public java.lang.Byte nextO { return value++; }

}

static char[] chars = ("abcdefghijklmnopqrstuvwxyz" + "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ").toCharArray();

public static class

Character implements Generator<java.lang.Character> { int index = -1;

public java.lang.Character nextO {

index = (index + 1) % chars.length; return chars[index];

}

}

public static class

String implements Generator<java lang String> { private int length = 7;

Generator<javalang.Character> eg = new CharacterO; public StringO {}

public String(int length) { this.length = length; } public java.lang.String nextO {

char[] buf = new char[length]; for(int i = 0; i < length; i++)

buf[i] = eg.nextO; return new java.lang.String(buf);

}

}

public static class

Short implements Generator<java.lang.Short> { private short value = 0;

public java.lang.Short nextO { return value++; }

}

public static class

Integer implements Generator<java.lang.Integer> { private int value = 0;

public java.lang.Integer nextO { return value++; }

}

public static class

Long implements Generator<java.lang.Long> { private long value = 0;

public java.lang.Long nextO { return value++; }

}

public static class

Float implements Generator<java.lang.Float> { private float value = 0; public java.lang.Float nextO { float result = value; value += 1.0; return result;

}

}

public static class

Double implements Generator java. lang Double> { private double value = O.'O; public java.lang.Double nextO { double result = value; value += 1.0; return result;

}

}

} ///:-

Каждый класс реализует некоторое понятие «счетности». В случае Counting-Generator.Character это повторение символов верхнего и нижнего регистра. Класс CountingGenerator.String использует CountingGenerator.Character для заполнения массива символов, который затем преобразуется в String. Размер массива определяется аргументом конструктора. Обратите внимание на то, что CountingGenerator.String использует базовую конструкцию Generator<java.lang. Character вместо конкретной ссылки на CountingGenerator.Character.

Следующая тестовая программа использует рефлексию с идиомой вложенных генераторов, что позволяет применять ее для любого набора генераторов, построенного по указанному образцу:

//: arrays/GeneratorsTest.java import net.mindview.util.*;

public class GeneratorsTest {

public static int size = 10;

public static void test(Class<?> surroundingClass) {

for(Class<?> type : surroundingClass.getClassesO) {

System.out.print(type.getSimpleName() + ": "); try {

Generator<?> g = (Generator<?>)type.newInstance(); for(int i = 0; i < size; i++)

System.out printf(g.next() + " "); System, out. printlnO; } catch(Exception e) {

throw new RuntimeException(e);

}

}

}

public static void main(String[] args) { test(CountingGenerator.class);

}

} /* Output;

Double; 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 Float; 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 Long; 0 12 3 4 5 6 7 8 9 Integer; 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Short; 0 12 3 4 5 6 7 8 9

String: abcdefg hijklmn opqrstu vwxyzAB CDEFGHI JKLMNOP QRSTUVW XYZabcd efghijk lmnopqr Character: abcdefghi j Byte: 0 12 3 4 5 6 7 8 9

Boolean: true false true false true false true false true false *///:-

Предполагается, что тестируемый класс содержит серию вложенных объектов Generator, каждый из которых имеет конструктор по умолчанию (то есть без аргументов). Рефлексионный метод getClasses() выдает информацию обо всех вложенных классах. Далее метод test() создает экземпляр каждого генератора и выводит результаты, полученные при десятикратном вызове next().

Следующий набор генераторов основан на случайных числах. Так как конструктор Random инициализируется константой, результаты будут повторяться при каждом запуске программы:

//: net/mi ndvi ew/uti1/RandomGenerator.java // Генераторы, выдающие случайные значения, package net.mi ndvi ew.uti1; import java.util.*;

public class RandomGenerator {

private static Random r = hew Random(47);

public static class

Boolean implements Generator<java lang Boolean> { public java lang Boolean nextO { return r nextBooleanO;

}

}

public static class

Byte implements Generator<java lang Byte> { public java lang Byte nextO {

return (byte)r nextlntO;

}

}

public static class

Character implements Generator<java.lang Character { public java lang Character nextO {

return CountingGenerator.charsE

r nextInt(CountingGenerator.chars.length)],

}

}

public static class

String extends CountingGenerator.String {

// Подключение случайного генератора Character { eg = new CharacterO; } // Инициализатор public StringO {}

public String(int length) { super(1ength), }

}

public static class

Short implements Generator<java.lang Short> { public java.lang Short nextO {

return (short)r.nextlntO.

}

}

public static class

Integer implements Generator<java lang.Integer> { private int mod = 10000; public IntegerО {}

public Integer(int modulo) { mod = modulo; } public java lang Integer nextO { return r.nextlnt(mod);

}

}

public static class

Long implements Generator<java.lang.Long> { private int mod = 10000. public LongO {}

public Long(int modulo) { mod = modulo; } public java lang.Long nextO {

return new java.lang.Long(r nextInt(mod));

}

}

public static class

Float implements Generator<java lang Float> { public java.lang.Float nextO {

// Отсечение до двух разрядов в дробной части, int trimmed = Math.round(r nextFloatO * 100). return ((float)trimmed) / 100.

}

} ///:-

Как видите, RandomGenerator.String наследует от CountingGenerator.String, просто подключая новый генератор Character.

Чтобы генерируемые числа были не слишком велики, RandomGenerator. Integer по умолчанию берет остаток от деления на 10 ООО, но перегруженный конструктор позволяет выбрать меньшее значение. Аналогичный подход используется и для RandomGenerator.Long. Для генераторов Float и Double цифры в дробной части усекаются.

Для тестирования RandomGenerator можно воспользоваться уже готовым классом GeneratorsTest:

//: arrays/RandomGeneratorsTest.java import net.mindview util.*;

public class RandomGeneratorsTest {

public static void main(String[] args) {

GeneratorsTest test(RandomGenerator.class);

}

} /* Output:

Double: 0.73 0.53 0.16 0 19 0.52 0.27 0.26 0.05 0.8 0.76 Float: 0.53 0,16 0.53 0.4 0.49 0.25 0.8 0.11 0.02 0.8 Long: 7674 8804 8950 7826 4322 896 8033 2984 2344 5810 Integer: 8303 3141 7138 6012 9966 8689 7185 6992 5746 3976 Short: 3358 20592 284 26791 12834 -8092 13656 29324 -1423 5327

String: bklnaMe sbtWHkj UrUkZPg wsqPzDy CyRFJQA HxxHvHq XumcXZJ oogoYWM NvqeuTp nXsgqia Character: xxEAJJmzMs Byte: -60 -17 55 -14 -5 115 39 -37 79 115 Boolean: false true false false true true true true true true *///:-

Чтобы изменить количество генерируемых значений, воспользуйтесь public-полем GeneratorsTest.size.

Создание массивов с использованием генераторов

Для создания массивов на основе Generator нам потребуются два вспомогательных класса. Первый использует произвольный Generator для получения массива типов, производных от Object. Для решения проблемы с примитивами второй класс получает произвольный массив с объектами-«обертками» и строит для него соответствующий массив примитивов.

Первый вспомогательный класс может работать в двух режимах, представленных перегруженным статическим методом аггау(). Первая версия метода получает существующий массив и заполняет его с использованием Generator; вторая версия получает объект Class, Generator и количество элементов и создает новый массив, который также заполняется с использованием Generator. Помните, что при этом создаются только массивы субтипов Object, но не массивы примитивных типов:

public static class

Double implements Generator<java.lang.Double> { public java.lang.Double nextO {

long trimmed = Math.round(r.nextDouble() * 100); return ((double)trimmed) / 100;

//• net/mi ndvi ew/uti1/Generated.java package net.mi ndvi ew.uti1, import java.util.*;

public class Generated {

II Заполнение существующего массива:

public static <T> T[] array(T[] a. Generator<T> gen) {

return new CollectionData<T>(gen, a.length).toArray(a):

}

// Создание нового массива: @SuppressWarnings("unchecked") public static <T> T[] array(Class<T> type. Generator<T> gen. int size) { T[] a =

(T[])java.1ang.ref1ect.Array.newlnstance(type. size); return new CollectionData<T>(gen. size) toArray(a);

}

} ///:-

Класс Collection Data создает объект Collection, заполненный элементами, которые были созданы генератором gen. Количество элементов определяется вторым аргументом конструктора. Все субтипы Collection содержат метод toArray(), заполняющий массив-аргумент элементами из Collection.

Второй метод использует рефлексию для динамического создания нового массива соответствующего типа и размера. Затем созданный массив заполняется таким же способом, как в первом методе.