java - 在 java 中，是否可以创建一个流畅的可扩展类层次结构，其中的方法可以按任何顺序调用？

Question

能否在 java 中创建一个可扩展的类层次结构，其方法是流畅的并且可以按任何顺序调用？ (是!请参阅下面的答案)，即使对于现有的类，当您无法访问源代码时，只要方法是流畅的!

我正在改造现有的层次结构，并希望使用工厂或至少使用通用构造函数和(最终)不可变的构建器模式(JB P.14)。设置字段的方法返回void - 他们最好返回一个通用的 T - 这样我们将获得进行方法链接的能力(他们都调用 super 现在)。

目标:
1. 避免必须在每个类中创建静态 getFactory() 方法。
2. 简单的方法签名。
3. 创建一个通用的工厂方法，但会在编译时捕获问题。
4. 出错时获取编译时错误而不是运行时错误。

根据要求，非通用代码非常简单，但不起作用。

public class A {
    private String a = null;
    protected A setA(String a){
        this.a = a;
        return this;//<== DESIRE THIS TO BE CHAINABLE
    }
    protected static A factory(){
       return new A();
    }
}  

.

public class B extends A {
    private String b = null;
    protected Foo setB(String b){
        this.b = b;
        return this;//<== DESIRE THIS TO BE CHAINABLE
    }
    protected static B factory(){
        return new B();
    }
}

现在调用者可以尝试调用 B.factory().setA("a").setB("b")//不会编译

但这无法编译，因为 setA() 返回的是 A，而不是 B。您可以通过覆盖 B 中的 setA()，调用 setB() 并返回 B 来使其工作A 的。关键是要避免委托(delegate)这些方法中的每一个。我只是想要一组可以按任何顺序调用的可扩展的可链接类方法。 B.getFactory().B("b").A("a") 效果明显。

Answer 1

答案(令我惊讶和满意)是肯定的。我回答了这个question我: 如果方法调用返回相关类的实例(请参阅下面的可链接)，您可以通过一些工作来完成此操作。如果您可以编辑顶级源代码，我还发现了一种更简单的方法:

在顶级类 (A) 中:

protected final <T> T a(T type) {
    return type
}

假设 C 扩展 B，B 扩展 A。

调用:

C c = new C();
//Any order is fine and you have compile time safety and IDE assistance.
c.setA("a").a(c).setB("b").a(c).setC("c");

示例 1 和 3 是使现有类层次结构流畅并允许以任何顺序调用方法的方法，只要现有类流畅(但您无权访问或无法更改源). WAY2 是一个您可以访问源代码并希望调用尽可能简单的示例。

完整的 SSCCE:

import static java.lang.System.out;

public class AATester {
    public static void main(String[] args){

        //Test 1:
        for(int x: new int[]{ 0, 1, 2 } ){
            A w = getA(x);
            //I agree this is a nasty way to do it... but you CAN do it.
            Chain.a(w.setA("a1")).a(w instanceof C ? ((C) w).setC("c1") : null );
            out.println(w);
        }

        //Test for WAY 2: Hope this wins Paul Bellora's approval 
        //for conciseness, ease of use and syntactic sugar.
        C c = new C();
        //Invoke methods in any order with compile time type safety!
        c.setA("a2").a(c).setB("b2").a(c).set("C2");
        out.println(w);

        //Example 3, which is Example 1, but where the top level class IS known to be a "C"
        //but you don't have access to the source and can't add the "a" method to the 
        //top level class.  The method invocations don't have to be as nasty as Example 1.
        c = new C();
        Chain.a(c.setA("a3")).a(c.setB("b3")).a(c.setC("c3"));//Not much larger than Example 2.
        out.println(w);
    }
    public static getA(int a){//A factory method.
        A retval;//I don't like multiple returns.
        switch(a){
            case 0:  retval = new A(); break;
            case 1:  retval = new B(); break;
            default: retval = new C(); break;
        }
        return retval;
    }
}

测试类A

public class A {
   private String a;
   protected String getA() { return a; }

   //WAY 2 - where you have access to the top level source class.
   protected final <T> T a(T type) { return type; }//This is awesome!       

   protected A setA(String a) { this.a=a; return this; }//Fluent method
   @Override
   public String toString() {
      return "A[getA()=" + getA() + "]";
   }
}

测试类B

public class B extends A {
   private String b;
   protected String getB() { return b; }
   protected B setB(String b) { this.b=b; return this; }//Fluent method
   @Override
   public String toString() {
      return "B[getA()=" + getA() + ", getB()=" + getB() + "]\n  " 
      + super.toString();
  }
}

测试类C

public class C extends B {
   private String c;
   protected String getC() { return c; }
   protected C setC(String c) { this.c=c; return this; }//Fluent method
   @Override
   public String toString() {
      return "C [getA()=" + getA() + ", getB()=" + getB() + ", getC()=" 
             + getC() + "]\n  " + super.toString();
   }
}

链类

/**
 * Allows chaining with any class, even one you didn't write and don't have 
 * access to the source code for, so long as that class is fluent.
 * @author Gregory G. Bishop ggb667@gmail.com (C) 11/5/2013 all rights reserved. 
 */
public final class Chain {
   public static <K> _<K> a(K value) {//Note that this is static
      return new _<K>(value);//So the IDE names aren't nasty
   }
}

Chain 的辅助类。

/** 
 * An instance method cannot override the static method from Chain, 
 * which is why this class exists (i.e. to suppress IDE warnings, 
 * and provide fluent usage). 
 *
 * @author Gregory G. Bishop ggb667@gmail.com (C) 11/5/2013 all rights reserved.
 */
final class _<T> {
   public T a;//So we may get a return value from the final link in the chain.
   protected _(T t) { this.a = t }//Required by Chain above
   public <K> _<K> a(K value) {
      return new _<K>(value);
   }
}

输出:

A [get(A)=a]
B [get(A)=a, getB()=null]
  A [getA()=a]
C [getA()=a, getB()=null, getC()=c)]
  B [get(A)=a, getB()=null]
  A [get(A)=a]

QED。 :)

我从未见过有人这样做过；我认为这可能是一种具有潜在值(value)的新技术。

附言关于“elvis like usage”，它是 1 或 2 行 vs 8 或更多。

Book b = null; 
Publisher p = null; 
List books = null; 
String id = "Elric of Melnibone";

books = Chain.a(b = findBook(id)).a(b != null ? p = b.getPublisher() : null)
                                 .a(p != null ? p.getPublishedBooks(): null).a;

out.println(books==null ? null : Arrays.toString(books.toArray()));

对比:

Book b = null; 
Publisher p = null; 
List books = null; 
String id = "Elric of Melnibone";

b = findBook(id);
Array[] books = null;
if( b != null ) {
    p = b.getPublisher();
    if(p != null) {
        books = p.getPublishedBooks();
    }
} 

out.println(books==null ? null : Arrays.toString(books.toArray()));

没有 NPE，如果链条完成，您将获得“Elric of Melnibone”出版商出版的所有书籍(即“Ace”出版商出版的所有书籍)，否则您将获得空值。