面试题：Java泛型在复杂架构中的深度应用

构建通用数据处理和转换框架

定义泛型接口和类：

首先定义通用的数据处理接口，例如：

public interface DataProcessor<T, R> {
    R process(T data);
}

这里 T 是输入数据类型，R 是输出数据类型。在业务逻辑层和数据持久层等，可以根据具体需求实现这个接口。例如：

public class UserDataProcessor implements DataProcessor<User, UserDTO> {
    @Override
    public UserDTO process(User user) {
        // 将 User 对象转换为 UserDTO 对象的逻辑
        UserDTO userDTO = new UserDTO();
        userDTO.setId(user.getId());
        userDTO.setName(user.getName());
        return userDTO;
    }
}

构建通用的处理类：

可以创建一个通用的处理类来管理数据处理流程。

public class DataTransformer<T, R> {
    private DataProcessor<T, R> processor;

    public DataTransformer(DataProcessor<T, R> processor) {
        this.processor = processor;
    }

    public R transform(T data) {
        return processor.process(data);
    }
}

在使用时：

User user = new User();
// 初始化 user 对象
UserDataProcessor userDataProcessor = new UserDataProcessor();
DataTransformer<User, UserDTO> transformer = new DataTransformer<>(userDataProcessor);
UserDTO userDTO = transformer.transform(user);

保证数据类型安全

编译时检查：Java 泛型在编译时会进行类型检查，确保传递和处理的数据类型符合定义。例如，上述 DataTransformer 类在实例化时，如果传递的 DataProcessor 实现类的输入输出类型与 DataTransformer 声明的类型不一致，编译器会报错。
类型参数约束：可以使用类型参数的上界来进一步约束类型。例如，如果所有的数据处理逻辑都需要处理实现了 Serializable 接口的数据，可以这样定义接口：
```
public interface DataProcessor<T extends Serializable, R extends Serializable> {
    R process(T data);
}
```
- 这样在实现接口时，传入的类型必须是 Serializable 的子类型，保证了数据处理过程中的类型安全。

考虑泛型擦除带来的问题及解决方案

泛型擦除问题：Java 的泛型是在编译时进行类型检查和类型推断的，运行时会擦除泛型类型信息。这可能导致在运行时无法获取泛型的实际类型。例如：
```
List<String> stringList = new ArrayList<>();
List<Integer> integerList = new ArrayList<>();
System.out.println(stringList.getClass() == integerList.getClass());
```
- 上述代码输出 true，因为运行时 List<String> 和 List<Integer> 的实际类型都是 ArrayList，泛型类型信息被擦除。

解决方案：

使用类型令牌：可以通过传递一个代表泛型类型的 Class 对象来解决部分问题。例如，在 DataTransformer 类中添加获取泛型类型的方法：

public class DataTransformer<T, R> {
    private DataProcessor<T, R> processor;
    private Class<T> inputType;
    private Class<R> outputType;

    public DataTransformer(DataProcessor<T, R> processor, Class<T> inputType, Class<R> outputType) {
        this.processor = processor;
        this.inputType = inputType;
        this.outputType = outputType;
    }

    public Class<T> getInputType() {
        return inputType;
    }

    public Class<R> getOutputType() {
        return outputType;
    }

    public R transform(T data) {
        return processor.process(data);
    }
}

在使用时：

UserDataProcessor userDataProcessor = new UserDataProcessor();
DataTransformer<User, UserDTO> transformer = new DataTransformer<>(userDataProcessor, User.class, UserDTO.class);
Class<User> inputType = transformer.getInputType();
Class<UserDTO> outputType = transformer.getOutputType();

通过反射获取类型信息：在某些情况下，结合反射可以在运行时处理泛型相关的操作。例如，在数据持久层，如果需要根据泛型类型进行数据库操作，可以使用反射来创建相应的数据库操作对象。假设我们有一个通用的数据库操作接口 DatabaseOperator：

public interface DatabaseOperator<T> {
    void save(T entity);
    T findById(int id);
}

可以通过反射来实例化具体的数据库操作实现类：

public class DatabaseUtil<T> {
    private Class<T> entityClass;

    public DatabaseUtil(Class<T> entityClass) {
        this.entityClass = entityClass;
    }

    public DatabaseOperator<T> getDatabaseOperator() {
        try {
            // 假设具体实现类的命名规则为 "实体类名 + DatabaseOperatorImpl"
            String className = entityClass.getSimpleName() + "DatabaseOperatorImpl";
            Class<?> operatorClass = Class.forName(className);
            return (DatabaseOperator<T>) operatorClass.newInstance();
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("Failed to create database operator", e);
        }
    }
}

在使用时：

DatabaseUtil<User> userDatabaseUtil = new DatabaseUtil<>(User.class);
DatabaseOperator<User> userOperator = userDatabaseUtil.getDatabaseOperator();
User user = new User();
userOperator.save(user);

通过以上方式，可以构建一个基于 Java 泛型的通用数据处理和转换框架，保证数据类型安全且具有高度的可扩展性，同时有效应对泛型擦除带来的问题。

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构建通用数据处理和转换框架

保证数据类型安全

考虑泛型擦除带来的问题及解决方案