Java中具有泛型返回类型的覆盖方法答案

【问题标题】：Overriding method with generic return type in JavaJava中具有泛型返回类型的覆盖方法
【发布时间】：2011-09-28 02:05:30
【问题描述】：

在返回类型中使用泛型时，我无法扩展父类像下面的例子。

如你所知，没有泛型，下面的例子可以正常编译，但它不是类型安全的，因为它的类型应该是 Object。

有什么明确的解决方案（或模式，或建议，任何有用的东西！）我可以参考吗？

class AbstractReader<T>{
    public abstract T readNext();
}
class ByteArrayReader extends AbstractReader<byte[]>{
    @Override
    public byte[] readNext(){   /*...*/ }
}
class StringReader extends ByteArrayReader {
    @Override
    public String readNext() {  
        /* The return type is incompatible 
           with ByteArrayReader.readNext()! */
        return new String(bytes);
    }
}

【问题讨论】：

标签： java generics subclassing return-type

【解决方案1】：

这里的问题是StringReader 扩展ByteArrayReader 没有意义。您将继承与组合混淆了。

当StringReader 继承自ByteArrayReader 时，您是说它将履行一个合同，该合同说它有一个readNext 方法，该方法返回一个byte[]。

你真正想做的是使用组合而不是继承：

class StringReader extends AbstractReader<String> {
    private AbstractReader<byte[]> downstream;

    public StringReader(AbstractReader<byte[]> downstream) {
        this.downstream = downstream;
    }

    public String readNext() {
        return new String(downstream.readNext());
    }
}

这个StringReader 履行AbstractReader<String> 合约，并在下游AbstractReader<byte[]> 方面实现。请注意，它并不明确要求 ByteArrayReader - 任何旧的 AbstractReader<byte[]> 都可以使用。

【讨论】：

谢谢。我同意 StringReader 是 AbstractReader。（如果我的代码编译成功，多态性将无法正常工作。）但是如果 StringReader 和 ByteArrayReader 共享许多函数，您将重复看到类似ReturnType someMethod(Args args){ byteArrayReader.someMethod(args); } 的代码。是不是很奇怪？
是的，有点奇怪。您在这里所做的本质上是将AbstractReader<TypeA> 映射到AbstractReader<TypeB>，因此您（不幸的是）需要实现每个方法。如果有一种简单的方法来映射类型参数，您可以使用反射来实现这一点，但它会很慢、很难看并且完全无法维护。

【解决方案2】：

您可以使用装饰器设计模式而不是继承：

class StringReader {
    private ByteArrayReader bar;

    public StringReader(ByteArrayReader bar) {
        this.bar = bar
    }

    public String readNext() {
        return new String(this.bar.readNext());
    }
}

【讨论】：

感谢您的建议。我也认为在这种情况下使用组合是最好的。但是，如果 StringReader 和 ByteArrayReader 共享很多方法，那么装饰器就会有这样的重复代码：ReturnType someMethod(Arg args){ byteArray.someMethod(); }这是否不可避免？
是的，这可能会导致重复代码，但也会导致更简洁的实现！

【解决方案3】：

您的问题试图告诉您的是，这不是很好地使用继承。 StringReader 与 ByteArrayReader 绝对没有 is-a 关系。如果它们之间有一些共同的功能，那只是一个实现细节。任何这样的通用代码都应该被推送到 AbstractReader 中，两者都应该直接从中扩展。然后抽象类正确地包含其子类共有的代码，并且 StringReader 和 ByteArrayReader 除了是同一事物的实现（可能是 Reader）之外，正确地不相关。

【讨论】：

谢谢。我的示例代码令人困惑，但我可以从您的回答中找出问题所在。