具有继承的 Java Builder 模式

Question

我想用静态内部类实现一个构建器模式，比如类 A 带有字段 (a1, a2, a3)，B 带有字段 (b1, b2) 和 C 带有字段 (c1)，而所有共享字段 ( s1, s2) 来自超类 SuperClass：

public class A extends SuperClass {
    private final String a1;
    ...

    private A(ABuilder builder) {
        super(builder);
        this.a1 = builder.a1;
        ...
    }

    public static class ABuilder extends SuperClassBuilder implements ABuilderInterface {
        private String a1;
        ...

        @Override
        public ABuilder withA1(String a1) {
            this.a1 = a1;
            return this;
        }
        ...

        @Override
        public SuperClass build() {
            return new A(this);
        }
    }
}

因此，对于 B 和 C，构建器的不同之处在于它们拥有自己的字段并实现自己的接口（BBuilderInterface 和 CBuilderInterface），而这些接口仅定义要实现的方法：

public interface ABuilderInterface extends SuperClassBuilderInterface {
    ABuilderInterface withA1(String a1);
    ...
}
...<interfaces for B and C>

public interface SuperClassBuilderInterface {
   SuperClassBuilderInterface withS1(String s1);
   ...
   SuperClass build();
}

// Usage of the builders:
public SuperClass foo() {
    return new A.ABuilder()
        .withA1(...) // returns ABuilderInterface
        ...
        .withS1(...) // returns SuperClassBuilderInterface
        ...
        .build();
}

public abstract class SuperClass {
private final String s1;
...

protected SuperClass(SuperClassBuilder builder) {
    this.s1 = builder.s1;
    ...
}

protected static abstract class SuperClassBuilder implements SuperClassBuilderInterface {
    private String s1;
    ...

    @Override
    public SuperClassBuilder withS1(String s1) {
        this.s1 = s1;
        return this;
    }
    ...

    @Override
    public abstract SuperClass build();
}
}

现在你可以发现我在使用builder时必须注意先调用与子类相关的with...方法，然后将它们链接到超类的限制，这不是什么大问题一个交易，但仍不确定是否是好的做法。 另一方面，我可以将子类的 with... 方法一起添加到超类接口中，然后限制就消失了，但是我有一个混合了不同子类的 with... 方法的接口。

你更喜欢/建议哪一个？

Answer 1

修改超类的构建器以使用 F-bound（又名奇怪的重复模板模式）。

public interface SuperClassBuilderInterface<SELF extends SuperClassBuilderInterface<SELF>> {
    SELF withS1(String s1);
    // etc.
    Superclass build();
}

那么你有：

class SuperClassBuilder<SELF extends SuperClassBuilder<SELF>> implements SuperClassBuilderInterface<SELF>

interface ABuilderInterface<SELF extends ABuilderInterface<SELF>> extends SuperClassBuilderInterface<SELF>

class ABuilder extends SuperClassBuilder<ABuilder> implements ABuilderInterface<ABuilder>

注意SuperClassBuilder 的实现必须包含return (SELF)this; 形式的未经检查的强制转换。类型系统理论上足够强大，不需要它，但生成的编码可能会非常难看（参见this），而且可能不值得。

编辑：这就是@shmosel 的意思