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applet 的参数化 -- 对数组进行初始化


  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意到:我们的方法没有对一类重要的对象进行初始化。在本文中,我们将研究如果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意,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,很容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。
  
  注意: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 的子类的一个继承树,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。容易引起混淆的是: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。
  

  
图 1:两个平行的层次结构

  令人感到奇怪的是,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 IllegalAccessException {
  
  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。
  //
  // 请注意,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。
  *
  * 如果前缀为空值,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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