生成器模式和继承

Question

我的对象层次结构随着继承树的加深而增加了复杂性。这些都不是抽象的，因此，它们的所有实例都或多或少地达到了目的。

由于参数数量很多，我想使用“构建器模式”来设置属性，而不是对多个构造函数进行编码。由于我需要适应所有排列，因此继承树中的叶类将具有伸缩构造函数。

当我在设计过程中遇到一些问题时，我已经浏览了这里的答案。首先，让我给您一个简单的，简短的示例来说明问题。

public class Rabbit
{
    public String sex;
    public String name;

    public Rabbit(Builder builder)
    {
        sex = builder.sex;
        name = builder.name;
    }

    public static class Builder
    {
        protected String sex;
        protected String name;

        public Builder() { }

        public Builder sex(String sex)
        {
            this.sex = sex;
            return this;
        }

        public Builder name(String name)
        {
            this.name = name;
            return this;
        }

        public Rabbit build()
        {
            return new Rabbit(this);
        }
    }
}

public class Lop extends Rabbit
{
    public float earLength;
    public String furColour;

    public Lop(LopBuilder builder)
    {
        super(builder);
        this.earLength = builder.earLength;
        this.furColour = builder.furColour;
    }

    public static class LopBuilder extends Rabbit.Builder
    {
        protected float earLength;
        protected String furColour;

        public LopBuilder() { }

        public Builder earLength(float length)
        {
            this.earLength = length;
            return this;
        }

        public Builder furColour(String colour)
        {
            this.furColour = colour;
            return this;
        }

        public Lop build()
        {
            return new Lop(this);
        }
    }
}

现在我们有一些代码可以继续进行，我想构建一个图像Lop：

Lop lop = new Lop.LopBuilder().furColour("Gray").name("Rabbit").earLength(4.6f);

此调用将无法编译，因为无法解析最后一个链接的调用，Builder未定义method
earLength。因此，这种方式要求将所有调用按特定的顺序链接起来，这是非常不切实际的，尤其是对于深层次树而言。

现在，在寻找答案的过程中，我遇到了一个JavaBuilder类的子类，该类]建议使用Curiously Recursive Generic
Pattern
。但是，由于我的层次结构不包含抽象类，因此该解决方案对我不起作用。但是这种方法依靠抽象和多态来起作用，这就是为什么我不相信自己可以适应我的需求的原因。

我目前使用的一种方法是覆盖Builder层次结构中超类的所有方法，并简单地执行以下操作：

public ConcreteBuilder someOverridenMethod(Object someParameter)
{
    super(someParameter);
    return this;
}

通过这种方法，我可以确保我可以返回一个可以发出链调用的实例。虽然这不像伸缩反模式那样糟糕，但它紧随其后，我认为它有点“ hacky”。

对于我不知道的问题，还有其他解决方法吗？优选地，与设计模式一致的解决方案。谢谢！

Answer 1

对于递归绑定，这当然是可能的，但是子类型构建器也必须是通用的，并且您需要一些临时抽象类。这有点麻烦，但是它仍然比非通用版本容易。

/**
 * Extend this for Mammal subtype builders.
 */
abstract class GenericMammalBuilder<B extends GenericMammalBuilder<B>> {
    String sex;
    String name;

    B sex(String sex) {
        this.sex = sex;
        return self();
    }

    B name(String name) {
        this.name = name;
        return self();
    }

    abstract Mammal build();

    @SuppressWarnings("unchecked")
    final B self() {
        return (B) this;
    }
}

/**
 * Use this to actually build new Mammal instances.
 */
final class MammalBuilder extends GenericMammalBuilder<MammalBuilder> {
    @Override
    Mammal build() {
        return new Mammal(this);
    }
}

/**
 * Extend this for Rabbit subtype builders, e.g. LopBuilder.
 */
abstract class GenericRabbitBuilder<B extends GenericRabbitBuilder<B>>
        extends GenericMammalBuilder<B> {
    Color furColor;

    B furColor(Color furColor) {
        this.furColor = furColor;
        return self();
    }

    @Override
    abstract Rabbit build();
}

/**
 * Use this to actually build new Rabbit instances.
 */
final class RabbitBuilder extends GenericRabbitBuilder<RabbitBuilder> {
    @Override
    Rabbit build() {
        return new Rabbit(this);
    }
}

有一种避免使用“具体”叶子类的方法，如果有的话：

class MammalBuilder<B extends MammalBuilder<B>> {
    ...
}
class RabbitBuilder<B extends RabbitBuilder<B>>
        extends MammalBuilder<B> {
    ...
}

然后，您需要使用菱形创建新实例，并在引用类型中使用通配符：

static RabbitBuilder<?> builder() {
    return new RabbitBuilder<>();
}

之所以可行，是因为type变量上的边界确保了eg的所有方法RabbitBuilder都具有带有的返回类型RabbitBuilder，即使type参数只是一个通配符。

不过，我不太喜欢它，因为您需要在各处使用通配符，并且只能使用菱形或原始类型创建新实例。我想您无论哪种方式都会有点尴尬。

顺便说一下，关于这一点：

@SuppressWarnings("unchecked")
final B self() {
    return (B) this;
}

有一种避免这种未经检查的强制转换的方法，那就是使方法抽象：

abstract B self();

然后在叶子子类中重写它：

@Override
RabbitBuilder self() { return this; }

这样做的问题在于，尽管类型更安全，但子类可以返回以外的值this。基本上，无论哪种方式，子类都有机会做一些错误的事情，因此我真的没有太多理由偏爱其中一种方法。