向 Java 类库添加函数答案

【问题标题】：Adding functions to Java class libraries向 Java 类库添加函数
【发布时间】：2010-05-03 21:01:17
【问题描述】：

我使用的 Java 类库在许多方面都不完整：有很多类我觉得应该内置额外的成员函数。但是，我不确定添加这些成员函数的最佳实践。

让我们调用不足的基类A。

class A
{
    public A(/*long arbitrary arguments*/)
    {
        //...
    }

    public A(/*long even more arbitrary arguments*/)
    {
        //...
    }

    public int func()
    {
        return 1;
    }
}

理想情况下，我想向A 添加一个函数。但是，我不能那样做。我的选择是：

class B extends A
{
    //Implement ALL of A's constructors here

    public int reallyUsefulFunction()
    {
        return func()+1;
    }
}

和

class AddedFuncs
{
    public static int reallyUsefulFunction(A a)
    {
        return a.func()+1;
    }
}

在我看来，它们都有优点和缺点。第一个选择比第二个语法更简洁，更符合逻辑，但有问题：假设我在类库中有第三个类C。

class C
{
    public A func()
    {
        return new A(/*...*/);
    }
}

在我看来，这样做并不容易：

C c;
int useful = c.func().reallyUsefulFunction();

因为C.func() 返回的类型是A，而不是B，所以不能向下转换。

那么将成员函数添加到只读库类的最佳方法是什么？

【问题讨论】：

@Eric：通常在 Java 中，函数被称为“方法”，即使它们是函数 :)

标签： java function casting class

【解决方案1】：

自然而频繁的困境。阅读composition vs inheritance 替代方案。您的第二种选择基本上是组合，如果我们认为对象 A 在构造函数中传递而不是在每个方法中传递 - 也就是说，我们将使用组合来实现 wrapper 或 @987654322 @ 模式。

C 类返回 A 类的新实例的问题没有简单的解决方案，正如您所猜测的，只要 C 类决定承担创建新实例的责任。这就是为什么在类中键入“新”语句之前应该暂停并思考一下，如果这个类有可能被子类化。在您的示例中，如果您可以告诉 C 类要返回哪个具体类，那就太好了……但是它怎么知道要创建它呢？好吧，我们可以传给他一个知道如何实例化 A 类（或子类）对象的对象......我想你现在有足够的动力去阅读 Factories 以及一般的设计模式。

没有唯一的最佳答案，但如果想要一个快速的答案：我会做一个包装器，B 类不扩展 A，但有一个以 A 作为参数的构造函数，它将其方法（除了自己的）委托给内部对象。当你需要调用 C 类中的方法时（我假设你不能接触 C 类），你可以写：B b = new B(c.func())

【讨论】：

我接触 C 类的唯一方法是从它派生另一个修改后的类，这样做很快就会使代码不可读。有没有一种简单的方法可以让B 扩展A，并给它一个以A 作为参数的构造函数？
不，你在这里混合了一些东西（准确地说是组合和继承）。继承和装饰器（由组合实现）以及您可以“触摸”一个类的两种替代方式（即向其添加行为状态）。如果您阅读过它，您会发现继承经常被 OOP 新手高估。

【解决方案2】：

为什么不使用组合而不是继承？

class ABetterA {
    private A a;

    public ABetterA() {

    }

    // write wrapper methods calling class' A methods and maybe doing something more
}

这样，您还可以模拟多重继承...

【讨论】：

【解决方案3】：

你有第三种选择。您可以使用 Scala（一种 Java 兼容语言）及其 traits，也就是 mixins 的另一个名称。

【讨论】：

不幸的是，我没有那个选项。我正在为机器人平台 (LeJOS NXJ) 使用 Java 子集。

【解决方案4】：

另一个类似于 Brian 建议的选择是使用 Aspect Oriented Programming (AOP) 工具，例如 ApectJ，它可以让您将附加功能“注入”到现有类中，甚至是二进制的。您可以预处理库 jar 以获得具有增强类的新 jar（“静态编织”），或者您可以在加载库类时在运行时执行所有这些操作（所谓的“加载时编织”）。您可以查看此AspectJ example。

尽管 AOP 通常用于修改现有方法（“建议”= 代码片段之前、之后或前后），但您也可以引入新成员和方法 - 检查 AspectJ's Inter-type declarations。

当然还有一个问题是你的有限平台是否支持 AspectJ。

【讨论】：