使用 superclass 创建构建器时，父项不能 return 子项 class 的实例

Question

如果我使用构建器模式来配置新对象，我可能有两个 class，例如 Game 和 HockeyGame（如下所示）。当我想创建一个新的 HockeyGame 时，我得到它的构建器并开始调用方法根据需要配置对象。

我运行遇到的问题显示在主函数中。一旦我从超级 class 调用一个方法，它 returns 作为 Game.Builder 的一个实例，我就不能再从子 class.[=19= 调用任何方法]

处理这个问题的最佳方法是什么？

Main.java

class Main {

    public static void main(String[] args){

        HockeyGame hg = new HockeyGame.Builder()
                .setScore(5)
                .setTimeLimit(3600)
//--------------------------------------------------------------------
                .setIceTemperature(-5) // Error! Cannot call setIceTempurature() on
                                       // an instance of Game.Builder
//--------------------------------------------------------------------
                .build();


    }
}

Game.java

public class Game{

    int score;
    int timeLimit;

    public Game(int score, int timeLimit) {
        this.score = score;
        this.timeLimit = timeLimit;
    }

    public static class Builder {

        int score;
        int timeLimit;

        public Builder setScore(int score) {
            this.score = score;
            return this;
        }

        public Builder setTimeLimit(int timeLimit) {
            this.timeLimit = timeLimit;
            return this;
        }

        public Game build() {
            return new Game(score, timeLimit);
        }
    }
}

曲棍球Game.java

public class HockeyGame extends Game {

    float iceTemperature;

    public HockeyGame(int score, int timeLimit, float iceTemperature) {
        super(score, timeLimit);
        this.iceTemperature = iceTemperature;
    }

    public static class Builder extends Game.Builder {

        float iceTemperature;

        public HockeyGame.Buidler setIceTemperature(float iceTemperature) {
            this.iceTemperature = iceTemperature;
            return this;
        }

        public HockeyGame build(){
            return new HockeyGame(score, timeLimit, iceTemperature);
        }
    }
}

谢谢。

Answer 1

尝试这样的事情

您明确地将它转换回 HockeyGame.Builder 对象并使用它自己的方法。

您遇到的问题是 setTimeLimit return 是一个 Builder 对象（母 class），因此您不能在其上使用子方法。

HockeyGame hg = ((HockeyGame.Builder)(new HockeyGame.Builder().setScore(5)
                                                              .setTimeLimit(3600)))
                                                              .setIceTemperature(-5)
                                                              .build();

此外，setIceTemparature 应该 return 一个 HockeyGame.Builder 对象才能 build 在上面。

public Builder setIceTemperature(float iceTemperature) {
    this.iceTemperature = iceTemperature;
    return this;
}

Answer 2

您需要使用 getThis() 技巧，该技巧在非常流畅的 API 代码中很流行。

首先，您需要在 中使 Game.Builder 通用:

public static class Builder<B extends Builder<B>>

然后你添加一个getThis()方法：

public B getThis() {
    return (B) this;
}

现在您将 setter 更改为 return a B 和 return getThis() 而不是 this:

public B setTimeLimit(int timeLimit) {
    //...
    return getThis();
}

您的扩展 class 本身也需要通用：

public static class Builder<B extends Builder<B>> extends Game.Builder<B>

现在您可以使用代码了，它将"remember"预期的类型：

HockeyGame hockeyGame = new HockeyGame.Builder<>().setScore(10)
        .setTimeLimit(20)
        .setIceTemperature(-1)
        .build();

最终代码如下所示：

public class Game {

    private final int score;
    private final int timeLimit;

    private Game(final Builder<?> builder) {
        this.score = builder.score;
        this.timeLimit = builder.timeLimit;
    }

    public static class Builder<B extends Builder<B>> {

        private int score;
        private int timeLimit;

        public B setScore(int score) {
            this.score = score;
            return getThis();
        }

        public B setTimeLimit(int timeLimit) {
            this.timeLimit = timeLimit;
            return getThis();
        }

        protected B getThis() {
            return (B) this;
        }

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

public class HockeyGame extends Game {

    private final float iceTemperature;

    private HockeyGame(final Builder<?> builder) {
        super(builder);
        this.iceTemperature = builder.iceTemperature;
    }

    public static class Builder<B extends Builder<B>> extends Game.Builder<B> {

        private float iceTemperature;

        public B setIceTemperature(float iceTemperature) {
            this.iceTemperature = iceTemperature;
            return getThis();
        }

        @Override
        public HockeyGame build() {
            return new HockeyGame(this);
        }
    }
}

N.B：我制作了字段 private final 以及主要类型构造函数 - 这迫使人们使用 Builder。此外，构造函数可以采用 Builder<?> 并从那里复制变量 - 这会稍微整理一下代码。

正如您可能已经注意到的那样，实际的破解方法是：

public B getThis() {
    return (B) this;
}

在这里，我们强制将 Builder 强制转换为其泛型类型 - 这允许我们根据所使用的特定实例更改方法的 return 类型。问题是，如果您声明一个新的 Builder 如下所示：

public static class FootballGame extends Game {

    private FootballGame(final Builder<?> builder) {
        super(builder);
    }

    public static class Builder<B extends HockeyGame.Builder<B>> extends Game.Builder<B> {

        float iceTemperature;

        @Override
        public FootballGame build() {
            return new FootballGame(this);
        }
    }
}

这将在运行时以 ClassCastException 爆炸。但是 setter 方法将 return 变成 HockeyGame.Builder 而不是 FootballGame.Builder 所以问题应该很明显。

使用 superclass 创建构建器时，父项不能 return 子项 class 的实例

When creating a builder with a superclass, parent cannot return instance of child class

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