在方法重写中返回继承的类而不是超类

Question

我有一个特定的类结构，看起来像这样：

class Parent {
    public Parent(int property) { /* use property */}
}
class Son extends Parent {
    public Son(int parentProperty, String sonProperty) { 
        super(parentProperty);
        /* use son property */ 
    }
}

我想为这两个类创建构建器，以便：

class ParentBuilder {
    protected int parentProperty;
    public ParentBuilder parentProperty(int parentPropertyValue) {
        parentPropertyValue = parentPropertyValue;
        return this;
    }
    public Parent build() {
        return new Parent(parentProperty);
    }
}
class SonBuilder extends ParentBuilder {
    private String sonProperty;
    public SonBuilder sonProperty(String sonProperty) {
        this.sonProperty = sonProperty;
        return this;
    }
    @Override
    public Son build() {
        return new Son(parentProperty, sonProperty);
    }
}

但这会导致以下问题：

SonBuilder sonBuilder = new SonBuilder();
sonBuilder.sonProperty("aString").build(); // this works and creates Son
sonBuilder.sonProperty("aString").parentProperty(1).build(); // this works and creates Parent instead of Son
sonBuilder.parentProperty(1).sonProperty("aString").build(); // this doesn't work

我意识到我在吹毛求疵，这可以通过不返回this(即没有方法链接(来解决，但我想知道是否有一个优雅的解决方案。

编辑

似乎"优雅"这个词有点混乱。

我所说的"优雅"是指允许方法链接且不涉及铸造的解决方案。

Answer 1

第一点

sonBuilder.sonProperty("aString").parentProperty(1).build();

这有效并创建父而不是儿子

预计parentProperty()返回一个ParentBuilder：

public ParentBuilder parentProperty(int parentPropertyValue) {...

ParentBuilder.build()创建了一个Parent：

public Parent build() {
    return new Parent(parentProperty);
}

第二点

sonBuilder.parentProperty(1).sonProperty("aString").build(); // this doesn't work

如第一点所述，parentProperty()返回一个ParentBuilder 。
当然，ParentBuilder没有sonProperty()的方法。
所以它无法编译。

我想知道是否有一个优雅的解决方案。

一个优雅的解决方案不是SonBuilder继承ParentBuilder而是用ParentBuilder字段进行组合。例如：

class SonBuilder {
    private String sonProperty;
    private ParentBuilder parentBuilder = new ParentBuilder();
    public SonBuilder sonProperty(String sonProperty) {
      this.sonProperty = sonProperty;
      return this;
    }
    public SonBuilder parentProperty(int parentPropertyValue) {
      parentBuilder.parentProperty(parentPropertyValue);
      return this;
    }
    public Son build() {
      return new Son(parentBuilder.parentProperty, sonProperty);
    }
}

您可以通过这种方式创建Son：

SonBuilder sonBuilder = new SonBuilder();
Son son = sonBuilder.sonProperty("aString").parentProperty(1).build();

Answer 2

我不确定它是否可以被认为是优雅的，但您可以使用强制转换：

SonBuilder sonBuilder = new SonBuilder();
Son son1 = sonBuilder.sonProperty("aString").build();
Son son2 = (Son) sonBuilder.sonProperty("aString").parentProperty(1).build();
Son son3 = ((SonBuilder) sonBuilder.parentProperty(1)).sonProperty("aString").build();

Answer 3

可以测试父属性是否存在于build()方法中。

return (parentProperty == null) ? new Parent(parentProperty, sonProperty) : new Son(sonProperty);

Answer 4

覆盖SonBuilder中的parentProperty：

@Override
public SonBuilder parentProperty(int parentPropertyValue) {
    super.parentProperty(parentPropertyValue);
    return this;
}

这是安全的，因为(只要(super.parentProperty返回this。如果您有不可变的构建器，则您的覆盖也会有所不同。

或使用泛型：

abstract class AParentBuilder<T extends Parent> {
    protected int parentProperty;
    public AParentBuilder<T> parentProperty(int parentPropertyValue) {
        parentPropertyValue = parentPropertyValue;
        return this;
    }
    abstract public T build();
}
class ParentBuilder extends AParentBuilder<Parent> {
    @Override
    public Parent build() {
        return new Parent(parentProperty);
    }
}
abstract class ASonBuilder<T extends Son> extends AParentBuilder<T> {
    private String sonProperty;
    public ASonBuilder<T> sonProperty(String sonProperty) {
        this.sonProperty = sonProperty;
        return this;
    }
}
class SonBuilder extends ASonBuilder<Son> {
    @Override
    public Son build() {
        return new Son(parentProperty, sonProperty);
    }
}

Answer 5

另一种方法是在子类方法中使用协变返回类型。

保留SonBuilder扩展ParentBuilder但覆盖parentProperty()以返回SonBuilder：

@Override
public SonBuilder parentProperty(int parentPropertyValue) {
   super.parentProperty(parentPropertyValue);
   return this;
}

您仍然可以通过以下方式创建儿子：

SonBuilder sonBuilder = new SonBuilder();
Son son = sonBuilder.sonProperty("aString").parentProperty(1).build();

就像现在一样，parentProperty(1)调用返回SonBuilder的子类方法。

这个解决方案可能看起来不错，但它有一个缺点。
它在子类生成器和基础生成器之间创建了强耦合。
每次在父生成器中添加 setProperty 方法时，都必须在子类中重写它。
否则，您仍然会遇到最初的问题：无法编译的代码，或者它将实例化父类而不是儿子类。
对于完全没有变化的类，这可能是可以接受的。
否则，应避免使用。

使用组合的解决方案更好，因为它允许SonBuilder按照自己的节奏和规则发展。