在 Java 中抽象类中成员子集的更好方法

Question

我有一个非常复杂的 AComplex 类，它可能包含大量的私有成员，现在我想制作该类的公共版本（称为：ASimple_V1），它只包含私有成员的一个子集，并将它们设为公开。 后来我想在以前的版本的基础上制作更多的版本（例如，ASimple_V2，基于 ASimple_V1 但从 AComplex 添加了更多）。我目前的解决方案真的很笨拙：

class AComplex{
    private T1 t1;
    private T2 t2;
    ....
}

class ASimple_V1{
    public T1 t1;
    public T2 t2;
}

class ASimple_V2 extends ASimple_V1{
    public T3 t3;
    public ASimple_V2(AComplex a){
        t1 = a.t1;
        t2 = a.t2;
        t3 = a.t3;
    }
}

我使用了一个以复杂类为参数的构造函数，仍然需要手动分配所有值。 有没有更好的方法来实现这样的目标？

Answer 1

如果您的问题是关于避免手动复制属性，请查看 Apache commons 中的BeanUtils 。 您必须匹配源 bean 和目标 bean 的名称，并且您的类必须确认 Javabeans 约定。

在ASimple_V2 ，您所拥有的只是对“复杂对象”的引用。 像您所做的那样创建复杂类的“简单副本”并不是标准做法。 您还可以更改许多其他内容以改进类的设计。 一般来说，拥有公共字段并不是一个好的 OO 实践。 您在复杂类中拥有的可能是私有字段的 getter。

Answer 2

您可以通过反射this.getClass().getDeclaredFields()解决您的问题，但我认为重组您的代码会更好。

请参阅此问题的已接受答案中 roufamatic 的评论： Java 反射：查找子类的字段

Answer 3

首先， private字段通常包含特定于实现的细节，应该保持隐藏。 如果它们保持隐藏状态，您可以灵活地更改类的实现方式，而不会影响 API。 通过公开它们，它们将成为您的可导出 API 的一部分，并且您将永远使用它们。

您应该问自己的第一个问题是：“为什么这些字段不能保持私有？” 如果有令人信服的理由，您仍然应该仔细考虑是否公开披露它们； 通常，这仍然是一个坏主意（作为一个反面例子，看看java.awt.Point类）。 您应该提供访问器方法，例如getT1和getT2 ，而不是公开字段。 这将允许您更灵活地稍后更改实现。

最后，当你构建你的类层次结构时，如何计划维护版本之间的equals / hashCode契约——特别是自反关系（如v1.equals(v2)==true但v2.equals(v1)==false )？

我的建议：保持尽可能多的字段private 。 如果必须公开字段，请通过公共getter方法执行此操作。 Eclipse 有一个自动化工具可以为您生成 getter 和 setter。

Answer 4

如果只想减少必须编写的复制代码量，可以使用反射来复制具有相同名称的成员，请参阅在 java 中相似类之间复制字段 - 堆栈内存溢出。

但是，如果您想为其他编码人员提供不同的抽象而没有复制的开销，您可以维护一个实现多个公共接口的包级实现类，这些接口提供对此类创建的同一对象的不同程度的访问。 此外，提供必要的工厂方法和转换实用程序功能。 包外的代码可以操作这些接口的对象而不是那个类，并执行必要的转换。

请参阅下面的代码：

public interface AComplex {
    T1 getT1();
    T2 getT2();
    T3 getT3();
    // ...
}

public interface ASimpleV1 {
    T1 getT1();
    T2 getT2();
}

public interface ASimpleV2 extends ASimpleV1 {
    T3 getT3();
}

class AImpl implements AComplex, ASimpleV1, ASimpleV2 {
    T1 t1;
    T2 t2;
    T3 t3;

    @Override
    public T1 getT1() {
        return t1;
    }

    @Override
    public T2 getT2() {
        return t2;
    }

    @Override
    public T3 getT3() {
        return t3;
    }

    // ...
}

public final class As {
    private As() {
    }

    public static ASimpleV1 newASimpleV1() {
        return new AImpl();
    }

    public static ASimpleV1 newASimpleV1(T1 t1, T2 t2) {
        return new AImpl(t1, t2, null);
    }

    // ...

    public static ASimpleV2 ASimpleV1AsASimpleV2(ASimpleV1 aSimpleV1) {
        return (ASimpleV2) aSimpleV1;
    }

    public static ASimpleV2 ASimpleV1AsASimpleV2(ASimpleV1 aSimpleV1, T3 t3) {
        AImpl aImpl = (AImpl) aSimpleV1;
        aImpl.t3 = t3;
        return (ASimpleV2) aImpl;
    }

    public static ASimpleV1 ASimpleV2AsASimpleV1(ASimpleV1 aSimpleV2) {
        return (ASimpleV1) aSimpleV2;
    }

    // ...
}

注意AImpl及其成员变量是包级可见的，所以包外的代码不能直接对其成员进行操作，当然除了使用反射。

为简单起见，我只编写了 getter，您还可以根据需要添加 setter 和其他方法。