與 Java 共舞（二）

從 Clojure 呼叫 Java

匿名類型

在前一章提到過的 reify 巨集，能夠用來繼承父類別，產生匿名類別：

(.listFiles (java.io.File. ".")
  (reify java.io.FileFilter
    (accept [this f]
      (.isDirectory f))))

以上範例使用 java.io.File 其中的 listFiles 方法，它接受一個實作 FileFilter 的執行個體，透過此執行個體的 accept 方法來決定要保留哪些檔案。範例中使用 reify 實作了 FileFilter 中的 accept 方法。

除了 reify 之外，proxy 也提供產生匿名類別的功能，但是 reify 只能用來實作協議或是介面，無法用來擴充實際的型態；當你需要覆寫父類別的方法時，只能用 proxy 來達成。

proxy 接受的第一個參數是向量，其中包含了欲實作繼承的類別或介面的名稱，第二個參數爲內含建構式參數的向量，接下來則是覆寫的函式，大略像以下的形式：

(proxy [class-or-interface-name] [constructor-parameters]
  (method-name-1 [method-parameters]
    method-body)
  (method-name-2 [method-parameters]
    method-body)

由於 reify 以及 proxy 的函式爲閉包，可以訪問建立此閉包環境中的資訊，因此可以達成類似於執行個體屬性的功能：

(str (let [f "foo"]
       (proxy [Object] []
         (toString [] f))))

值得注意的是，使用 proxy 建立的匿名類別中的函式，不需要在參數中有明確指定 this 指向該執行個體，proxy 會隱式地建立 this 代表到時建立的執行個體；使用 reify、deftype、defrecord 則需要明確指定 this 參數。

具名類型

reify 與 proxy 讓我們在動態時期建立匿名類型，然而也會有需要提供靜態具名類型的時候，尤其是 Clojure 端打算提供給 Java 端功能的時候。

產生具名類型的方式是透過 gen-class 巨集，它提供了許多修飾子來調整產生出來的類型相關屬性，除了指定類型名稱之外，其他都不是必要提供的。

gen-class 巨集會根據所給予的資訊產生對應的 Java 類別檔案 (.class)，以下介紹 gen-class 以及一些修飾子：

(gen-class
 :name tw.embracing-clojure.example         ;; 類別名稱
 :extends com.example.baseclass             ;; 父類別名稱
 :implements [com.example.IFace]            ;; 欲實作的介面
 :constructors {[String] [String]}          ;; 建構式的返回值型態與參數型態
 :init initialize                           ;; 指定當作建構式的函式
 :state state                               ;; 指定類別中的公有最終屬性
 :methods [[doSomething [Byte] String]      ;; 類別的方法
           [show [] String]]
 )

(defn init [a b]
  [[(str a b)] {ref {}}])

(defn doSomething [this b]
  "do something")

(defn show [this]
  "show")

• :name

  定義了欲產生的類別名稱，此處不可缺少。

• :extends

  欲擴充的父類別名稱。

• :implements

  如果有欲實作的介面，則寫於此處的向量之中。

• :constructors

  該類別建構式的返回值與參數的型態寫於此處。寫法爲以一個映射中包含向量爲索引鍵，以及內容值爲向量的每對資料，其中索引鍵向量中寫下返回值的型態，內容向量則寫下各參數的型態。

• :init

  指定用來當作建構式的函式名稱，該函式必須返回一個向量，該向量包含兩個元素，其中一個是傳給父類別建構式各參數值的向量，以及代表狀態的值，該狀態值爲原子 (Atom) 型態。

• :state

  在此處指定的名稱，將會在產生的類別中建立一個同名的執行個體屬性，爲不可變動 (final)。它的值必須要在 init 函式中指定。

• :methods

  此處指名了產生的類別中新增的方法，不需要將欲覆寫的父類別方法寫在這。

除了這裡介紹的修飾子之外，沒有提到的部分有興趣的讀者可以參考官方文件，或在 REPL 輸入 (doc gen-class) 即可取得詳細資訊。

之前的章節中提到過的 ns 巨集，除了可以建立命名空間之外，也具備產生具名類別的功能。其功能與提供的修飾子都跟 gen-class 一樣：

(ns com.example.clojure
    (:gen-class
     :methods [[show [] void]]))

在 ns 巨集裡的 gen-class 若沒有指定 :name，則使用該命名空間當作類別名稱。

Java 陣列

在 Java 的方法中，有可能會遇到參數需要傳遞物件的陣列，或是該方法爲不定引數，此時就需要一些與 Java 陣列有關的協作函式，可以創建或是修改陣列。

創建陣列

你可以使用 into-array 將序列轉成陣列：

(into-array [\x \y \z])
;; => #object["[Ljava.lang.Character;" 0x1a8aca92 "[Ljava.lang.Character;@1a8aca92"]

也可以使用 make-array 函式，明確指定該陣列的型態與容量：

(make-array Integer/TYPE 10)
;; => #object["[I" 0x44bcf69d "[I@44bcf69d"]

或是可以使用下列明確寫明型態的陣列創建函式：

• boolean-array

• byte-array

• char-array

• double-array

• float-array

• int-array

• long-array

• object-array

• short-array

(long-array 10)
;; => #object["[J" 0x44e25f4d "[J@44e25f4d"]
(char-array 5)
;; => #object["[C" 0x176b9225 "[C@176b9225"]
(float-array 15)
;; => #object["[F" 0x19b993c9 "[F@19b993c9"]

#object["[J" 0x44e25f4d "[J@44e25f4d"] 代表是個原生 (Primitive) 的 long 型態陣列、#object["[C" 0x176b9225 "[C@176b9225"] 則是原生的 char 型態陣列，而 #object["[F" 0x19b993c9 "[F@19b993c9"] 則是原生的 float 型態陣列。

存取陣列

存取 Java 陣列使用 aget 與 aset 兩個函式：

(def my-array (into-array ["a" "b" "c" "d"]))
(aget my-array 2)
;; => "c"
(aset my-array 2 "C")
;; => "C"

參數分別爲陣列的索引值，與打算設定的新值。

（未完待續）