链接、返回基对象以及与扩展类的类型不匹配

Question

我遇到过这样的课程。它拥有一个“with”方法，可以让人们将事物链接在一起。

public class Bear {
    protected List<String> names = new ArrayList<String>();
    protected List<String> foods = new ArrayList<String>();

    public Bear withName(String name) {
        names.add(name);
        return this;
    }

    public Bear withFood(String food) {
        foods.add(food);
        return this;
    }
}

// ...somewhere else
Bear b = new Bear().withName("jake").withName("fish");

我发现两个类共享 90% 的相同代码。因此，我在它们之间创建了一个基类，并将 25 个左右的“with”方法转移给它（包括成员变量和所有）。就像这样：

public abstract class Animal {
    protected List<String> names = new ArrayList<String>();

    public Animal withName(String name) {
        names.add(name);
        return this;
    }
}

public class Bear extends Animal {
    protected List<String> foods = new ArrayList<String>();

    public Bear withFood(String food) {
        foods.add(food);
        return this;
    }
}

但是，这现在破坏了一切（并且有很多地方在这两个类的设计中使用它）。

Bear b = new Bear().withName("jake"); // Breaks
bear b2 = new Bear().withFood("fish"); // Fine

给出的错误：

类型不匹配：无法从 Animal 转换为 Bear

显然，当您返回基类 this 时，它返回的是 Bear 类型，并且不会进行任何类型的自动转换。

我有哪些选择来解决/绕过这个问题？

Answer 1

您正在寻找CRTP：

public abstract class Animal<T extends Animal<T>> {
    protected List<String> names = new ArrayList<String>();

    public T withName(String name) {
        names.add(name);
        return (T)this;
    }
}

这将给出一个不可避免的未检查强制转换警告，因为类型系统无法阻止您编写 class Cat extends Animal<Dog> {} class Dog extends Animal<Dog>。

如果基类中有多个构建器方法，可以通过写private T returnThis() { return (T)this; }来隔离警告。

Answer 2

您的Bear 类扩展了Animal，因此继承了声明为的withName 方法

public Animal withName(String name) ...

您的方法调用在编译时验证

Bear b = new Bear().withName("jake");  // Breaks

所有编译器都知道Animal#withName(String) 返回一个Animal。它无法知道在运行时您实际上返回了Bear。所以它不能让你将该值分配给Bear。

您可以执行SLaks suggests 的操作或覆盖Bear 类中的方法并将其返回类型更改为Bear。

@Override
public Bear withName(String name) {
    names.add(name); // or invoke super method
    return this;
}

如果您在Bear 类型的引用上调用该方法，该方法的返回类型将为Bear。 See here for why this works.