用Java中的抽象类扩展抽象类

示例问题

当我创建Java :: Geci抽象类AbstractFieldsGenerator和AbstractFilteredFieldsGenerator我遇到了一个不太复杂的设计问题。我想强调一下，对于某些人来说，这个问题和设计可能看起来很明显，但是在我最近与一位初级开发人员（我的儿子Mihály的交谈）中，我的文章比我的英语要好得多，意识到这个话题可能仍然有价值。

无论如何。我有这两个类，字段和过滤字段生成器。第二堂课扩展了第一堂课

 abstract class AbstractFilteredFieldsGenerator extends AbstractFieldsGenerator {...

添加额外的功能，同时应为具体实现提供相同的签名。这是什么意思？

这些生成器有助于使用反射为特定类生成代码。因此，他们处理的输入信息是Class对象。字段生成器类具有一个抽象方法process() ，该方法将为每个字段调用。它是从一个实现的方法调用的，该方法遍历字段并分别对每个字段进行调用。当具体类extends AbstractFieldsGenerator并由此实现此抽象方法时，它将被调用。当更改相同的具体类以使其extends AbstractFilteredFieldsGenerator ，将仅对过滤后的方法调用具体方法。我想要一个设计，以便在具体课程中唯一需要的更改是更改名称。

问题定义类

以更抽象的方式描述相同的问题：有两个抽象类A和F以便F extends A和F提供一些额外的功能。两者都声明了具体类应实现的抽象方法m() 。当具体的类C声明从C extends A到C extends F到C extends F时，方法m()的调用应更改，但类C不应有其他更改。从类A定义的方法p()调用方法m() 。如何设计F ？

这是什么问题？

可以通过两种明显不同的方式来扩展A ：

F覆盖m()使它混凝土在实施额外的功能m()并调用新的抽象方法，说mx()
F使用提供额外功能的版本覆盖方法p() （在上面的示例中进行过滤），并调用仍然抽象的方法m()

第一种方法不能满足由具体类C实施的签名应保持相同的要求。第二种方法将A的已经实现的功能扔到垃圾桶上，并以不同的方式重新实现它。在实践中这是可能的，但是肯定会进行一些复制/粘贴编程。这是有问题的，让我不解释原因。

问题的根源

在工程中，当我们面对这样的问题时，通常意味着问题或结构没有得到很好的描述，解决方案位于完全不同的区域中。换句话说，有些假设驱动我们的思维方式是错误的。在这种情况下，问题在于我们假设抽象类提供了一个扩展“ API”来对其进行扩展。请注意，API不仅可以调用。对于抽象类，扩展该抽象类时要实现的API。正如库可以为不同的使用方式提供不同的API（Java 9 HTTP客户端可以send()以及sendAsync() ）抽象（实际上也是非抽象的）类也可以提供不同的扩展方式用于不同的目的。

如果不修改A就无法编码F达到我们的设计目标。我们需要一个A版本，该版本提供不同的API来创建具体的实现，而另一个版本（不一定要是正交的）可以创建一个仍然抽象的扩展。

在这种情况下，API之间的区别在于，具体实现的目标是在调用链的末尾，而抽象扩展要挂接到链的最后一个元素。 A的实现必须提供要挂接到调用链的最后一个元素上的API。这已经是解决方案。

解

我们在类F实现了方法ma() ，我们希望p()调用ma()而不是直接调用m() 。修改A我们可以做到。我们在A定义ma() ，然后从p()调用ma() p() 。在A实现的ma()版本应毫不费力地调用m() ，以为A具体实现提供原始的“ API”。 F中的ma()实现包含额外的功能（在示例中为过滤），然后调用m() 。这样，任何具体的类都可以扩展A或F并可以使用完全相同的签名实现m() 。我们还避免了复制/粘贴编码，只是调用m()是在ma()的两个版本中相同的代码。

如果我们希望类F具有更多抽象类可扩展性，则F::ma实现不应直接调用m() ，而应调用m()的新mf() m() 。这样，新的抽象类可以覆盖mf()从而再次提供新功能并调用抽象m() 。

带走

对抽象类进行编程非常复杂，有时很难清楚地了解谁在调用谁以及哪种实现。如果您意识到这可能是一件复杂的事情，则可以克服这一挑战。记录，可视化，讨论可以帮助您的任何方式。
当您不能解决问题时（在示例中，如何对F进行编码），您应该挑战环境（我们隐式地认为问题A的类A是不变的：“如何实现F ？”）。
避免复制/粘贴编程。（面食包含大量CH，使您的代码变胖，动脉被阻塞，最后，应用程序的心脏将停止跳动。）
尽管在本文中没有详细介绍，但是请注意，抽象层次越深，要清楚地了解谁来呼叫谁就越困难（另请参见第1点）。