如何在 Java/Scala 中动态和递归地装饰一个类？答案

【问题标题】：How to dynamically and recursively decorate a class in Java/Scala?如何在 Java/Scala 中动态和递归地装饰一个类？
【发布时间】：2016-10-09 17:00:32
【问题描述】：

假设我在为梦想建模：

public interface Dream {

  void start();
}

public class SimpleDream implements Dream {
 // implementation here...
}

public class Inception implements Dream {

  Dream inner;

 // implementation here...
}

现在假设我有一个装饰类来实现这些梦想：

public class Decorator implements Dream {

  Dream decorated;

  public void start() {

    // do something else
    decorated.start();
  }
}

我希望能够编写一个方法，该方法将采用任何 Dream 实例并用 Decorator 递归（字段）装饰它。我可以用反射写出这样的方法，但是在尝试装饰Dream子类型的字段时遇到了问题：

public class LucidDream implements Dream {

  SimpleDream inner;

 // implementation here...
}

我的通用方法将尝试设置一个新的Decorator，将SimpleDream 包装到LucidDream 的inner 字段中，这样做（使用Field.set）将引发异常（java.lang.IllegalArgumentException: Can not set final X field Y to Z）。

我尝试使用代理，但没有成功。

附言
我实际上使用的是 Scala，所以 (a) 请原谅我的 Java 代码，以及 (b) 如果这只能通过 Scala 以某种方式实现，我也想知道这一点。

【问题讨论】：

请原谅我问一个显而易见的问题：你不能将 LucidDream 更改为具有“Dream”类型的“内在”吗？即“类 LucidDream 实现 Dream{ Dream inninter;}
好吧，不幸的是，没有。
如果有人感兴趣，我的实际用例是通过 AST 调试日志记录（在评估树中每个表达式之前和之后进行调试）。

标签： java scala reflection

【解决方案1】：

很遗憾，你说你不能改变 LucidDream.inner

class LucidDream implements Dream{
  SimpleDream inner; // CANNOT be changed to "Dream"
}

在这种情况下，据我所知，生活变得更加复杂，唯一的解决方法是动态扩展 SimpleDream，使用诸如 cglib 之类的字节码增强库。请参阅此处的讨论（忽略他们正在讨论抽象类的事实 - 重点是动态扩展类而不是接口）：

Alternatives to java.lang.reflect.Proxy for creating proxies of abstract classes (rather than interfaces)

但是，这并非微不足道（这会使维护和代码部署变得复杂），所以只有当我真的别无选择时，我才会求助于它，即我真的需要这种水平的泛化，而且我真的无法改变到“梦想内心”....

【讨论】：

【解决方案2】：

你是这个意思吗？

public class DreamDecorator() implements Dream {
  Dream decorated;
  public DreamDecorator(Dream decorated) {
     this.decorated = decorated;
  }

  public void start() {

    // do something else
    decorated.start();
  }
}

public class LucidDream(Dream dream) implements Dream {
  Dream dream;
  public LucidDream(Dream dream) {
     this.dream= dream;
  }

}

你可以通过这样做将装饰简单的梦传递给清醒梦

new LucidDream(new DreamDecorator(new SimpleDream()))

或动态使用反射，例如：

Class<?> sdClazz = Class.forName(SimpleDream.class.getName());
Constructor<?> sdCtor = sdClazz.getConstructor();
SimpleDream sd = (SimpleDream) sdCtor.newInstance();

Class<?> ddClazz = Class.forName(DreamDecorator.class.getName());
Constructor<?> ddCtor = ddClazz.getConstructor(Dream.class);
DreamDecorator dd = (DreamDecorator) ddCtor.newInstance(new Object[] { sd });

Class<?> clazz = Class.forName(LucidDream.class.getName());
Constructor<?> ctor = clazz.getConstructor(Dream.class);
LucidDream lucidDream = (LucidDream) ctor.newInstance(new Object[] { dd});

【讨论】：

不，我不是那个意思。我希望将LucidDream.inner 定义为SimpleDream，这就是重点。