如何在java中参数化泛型单例

Question

我有下一个问题。我有一个接口:

public interface Worker<T> {
    public void start(Class<? extends T> taskClass);
}

和此接口的单例实现:

public final class Listener<T extends Runnable> implements Worker<T> {
    private Listener() {}
    @Override
    public void start(Class<? extends T> taskClass) { ... }
    public static Listener getInstance() {
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }
    private static class SingletonHolder {
        public static final Listener INSTANCE = new Listener();
    }
}

我的问题是，我可以通过这种方式获得单例实例:

Worker<Thread> listener = Listener.getInstance();

仍然是类型安全的吗?如果不是，我如何在单例实例中使用泛型来实现类型安全?

Answer 1

所有泛型在运行时被剥离。

这意味着无论泛型是什么，你只会有一个static class SingletonHolder和一个INSTANCE。

为了解决这个问题，如果有意义的话，你可以有"多个单例"。你必须添加某种注册，所以如果你试图获得一个还不存在的注册，在返回之前创建并存储它。请注意，这是未编译的，并且可能存在一些问题，但基本方法仍然是相同的。

public final class Listener<T extends Runnable> implements Worker<T> {
    private Listener() {}
    @Override
    public void start(Class<? extends T> taskClass) { ... }
    public static Listener getInstance(Class<T> clazz) {
        return SingletonHolder.INSTANCE.get(clazz);
    }
    private static class SingletonHolder {
        private static final Map<Class<? extends Runnable>,Listener<? extends Runnable> INSTANCE = new ...;
    }
}

Answer 2

简写

public final class Listener implements Worker<Runnable> {
    private Listener() {}
    @Override
    public void start(Class<? extends Runnable> taskClass) { ... }
}

显然，侦听器实例可以接受任何Thread子类。

Worker<Runnable> worker = Listener.getInstance();
worker.start( MyThread.class );

如果你想限制类型，以澄清工作线程是为线程子类，你不能

Worker<Thread> worker = Listener.getInstance(); // error[1]

但是你可以

Worker<? super Thread> worker = Listener.getInstance();
worker.start( MyThread.class ); // works for all Thread subclasses.
worker.start( SomeRunnable.class ); // error; only for Thread subclasses.

如果我们讨厌通配符(我们确实讨厌)，我们可能会认为Worker<Runnable>显然也是Worker<Thread>;error[1]只是愚蠢的限制。

擦除的一个好处是，我们可以建立这种协方差。

@SuppressWarnings("unchecked")
Worker<Thread> worker = (Worker<Thread>)(Worker) Listener.getInstance();

我们知道强制转换在任何情况下都是安全的。

如果经常需要，我们可以将协方差转换到getInstance()，以便于使用:

Worker<Thread> worker = Listener.getInstance();
public final class Listener implements Worker<Runnable> 
    static Listener instance = new Listener();
    // it is safe to cast Worker<A> to any Worker<B>
    // as long as B is subtype of A
    @SuppressWarnings("unchecked")
    static public <T extends Runnable> Worker<T> getInstance()
        return (Worker<T>)(Worker)instance;