我是C++ 中静态元编程的粉丝。我知道Java现在有泛型。这是否意味着静态元编程（即编译时程序执行）在 Java 中是可能的？如果是这样，任何人都可以推荐任何可以了解更多信息的好资源吗？
jwfearn
问问题
13282 次
11 回答
24
不，这是不可能的。泛型不如模板强大。例如，模板参数可以是用户定义的类型、原始类型或值；但是通用模板参数只能是Object或其子类型。
编辑：这是一个旧答案；自 2011 年以来，我们有了 Java 7，它具有可用于此类诡计的注释。
于 2008-09-21T22:13:22.713 回答
13
看看Clojure。它是一个带有宏（元编程）的 LISP，在 JVM 上运行，并且与 Java 具有很强的互操作性。
于 2008-09-22T18:39:39.037 回答
11
简短的回答
这个问题已经有将近 10 年的历史了，但我仍然缺少一个答案。这是：是的，但不是因为泛型和注意与 C++ 完全相同。
从 Java 6 开始，我们有了可插入的注解处理 api。静态元编程是（正如您在问题中已经说过的）
编译时程序执行
如果您了解元编程，那么您也知道这不是真的，但为了简单起见，我们将使用它。如果您想了解有关元编程的更多信息，请查看此处。
可插入注解处理 api 由编译器在读取 .java 文件之后但在编译器将字节码写入 .class 文件之前调用。（我有一个来源，但我再也找不到了。也许有人可以在这里帮助我？）。
它允许您在编译时使用纯 java 代码执行逻辑。然而，你正在编码的世界是完全不同的。不是特别糟糕或什么，只是不同。您正在分析的类尚不存在，您正在处理这些类的元数据。但是编译器是在JVM中运行的，这意味着你也可以正常创建类和程序。但此外，您可以分析泛型，因为我们的注解处理器是在类型擦除之前调用的。
关于 java 中静态元编程的主要要点是，您提供元数据（以注释的形式），处理器将能够找到所有带注释的类来处理它们。（更简单的）示例可以在Baeldung上找到，其中形成了一个简单的示例。在我看来，这是一个很好的入门资源。如果您了解这一点，请尝试自己google。那里有很多好的资源，这里要列出很多。还可以查看使用注释处理器的Google AutoService来消除您创建和维护服务文件的麻烦。如果您想创建类，我建议您查看JavaPoet。
遗憾的是，这个 API 不允许我们操作源代码。但如果你真的想，你应该看看Project Lombok。他们这样做，但不支持。
为什么这很重要（对你们中感兴趣的人进一步阅读）
TL;DR：这让我很困惑，为什么我们不像动态那样使用静态元编程，因为它有很多优点。
大多数开发人员看到“动态和静态”并立即得出动态更好的结论。没有错，静态对开发人员有很多负面含义。但在这种情况下（特别是对于 java），情况恰恰相反。
动态元编程需要反射，这有一些 主要 缺点。他们有很多。简而言之：性能、安全性和设计。
静态元编程（即注释处理）允许我们与编译器相交，编译器已经完成了我们尝试通过反射完成的大部分事情。我们还可以在这个过程中创建类，这些类再次传递给注释处理器。然后，您可以（例如）生成类，这些类通常必须使用反射来完成。此外，我们可以实现“快速失败”系统，因为我们可以将错误、警告等通知编译器。
尽可能总结和比较：让我们想象一下春天。Spring 尝试在运行时查找所有 Component 注释类（我们可以通过在编译时使用服务文件来简化），然后生成某些代理类（我们已经可以在编译时完成）并解析 bean 依赖项（再次，我们已经可以在编译时完成）。Jake Whartons 谈到了 Dagger2，他在其中解释了为什么他们转向静态元编程。我仍然不明白为什么像 Spring 这样的大玩家不使用它。
This post is to short to fully explain those differences and why static would be more powerful. If you want, i am currently working on a presentation for this. If you are interested and speak German (sorry about that), you can have a look at my website. There you find a presentation, which tries to explain the differences in 45 minutes. Only the slides though.
于 2019-08-24T12:38:44.560 回答
8
“静态元编程”到底是什么意思？是的，C++ 模板元编程在 Java 中是不可能的，但它提供了其他方法，比 C++ 中的方法强大得多：
- 反射
- 面向方面的编程（@AspectJ）
- 字节码操作（Javassist、ObjectWeb ASM、Java 代理）
- 代码生成（注释处理工具，模板引擎，如 Velocity）
- 抽象语法树操作（流行 IDE 提供的 API）
- 即使在运行时也可以运行 Java 编译器并使用已编译的代码
没有最好的方法：每种方法都有其优点和缺点。由于 JVM 的灵活性，Java 中的所有这些方法都可以在编译时和运行时使用。
于 2010-12-09T14:54:34.330 回答
4
不，更重要的是，泛型类型会被编译器擦除到其上限，因此您无法在运行时创建泛型类型 T 的新实例。
在 Java 中进行元编程的最佳方法是绕过类型擦除并Class<T>提交类型 T 的对象。不过，这只是一个 hack。
于 2008-09-21T22:18:05.760 回答
2
如果您需要 Java 的强大编译时逻辑，一种方法是使用某种代码生成。因为，正如其他海报所指出的，Java 语言不提供任何适合执行编译时逻辑的功能，这可能是您的最佳选择（如果您确实需要编译时逻辑）。一旦你用尽了其他可能性，并且确定要进行代码生成，你可能会对我的开源项目 Rjava 感兴趣，可在以下网址获得：
http://www.github.com/blak3mill3r
它是一个用 Ruby 编写的 Java 代码生成库，我编写它是为了自动为 Ruby on Rails 应用程序生成 Google Web Toolkit 接口。事实证明，它非常方便。
作为警告，调试 Rjava 代码可能非常困难，Rjava 不会做太多检查，它只是假设您知道自己在做什么。无论如何，这几乎就是静态元编程的状态。我会说它比使用 C++ TMP 完成的任何重要操作都容易得多，并且可以将它用于相同类型的事情。
无论如何，如果您正在考虑编写一个输出 Java 源代码的程序，请立即停止并查看 Rjava。它可能还不能满足您的需求，但它已获得 MIT 许可，因此请随时对其进行改进、油炸或卖给您的祖母。我很高兴有其他具有通用编程经验的开发人员对设计发表评论。
于 2010-09-16T05:20:03.287 回答
2
Lombok提供了一种弱形式的编译时元编程。但是，他们使用的技术是完全通用的。
有关相关讨论，请参阅编译时的 Java 代码转换
于 2013-08-12T11:58:02.943 回答
2
Manifold 项目为 Java提供类型安全的静态元编程。当 Javac 解析类型名称时，您可以使用它在编译时动态构建类型。JSON Schema 演示根据动态、编译时类型投影（无代码生成构建步骤）演示了静态元编程。
于 2019-05-20T03:45:36.120 回答
2
You can use a metaprogramming library for Java such as Spoon: https://github.com/INRIA/spoon/
于 2020-11-17T06:58:05.053 回答
1
不，Java 中的泛型纯粹是一种避免对象转换的方法。
于 2008-09-21T22:12:51.733 回答
1
于 2008-09-23T12:06:09.193 回答