具有递归类型参数的泛型类型以及抽象 self 方法如何允许方法链正常工作?

2024-04-04

我在读有效的 Java 版本 3。在第 2 章第 14 页中,作者讨论了构建器模式并呈现了以下代码:

public abstract class Pizza {
    public enum Topping { HAM, MUSHROOM, ONION, PEPPER, SAUSAGE }
    final Set<Topping> toppings;
    abstract static class Builder<T extends Builder<T>> {
        EnumSet<Topping> toppings = EnumSet.noneOf(Topping.class);
        public T addTopping(Topping topping) {
            toppings.add(Objects.requireNonNull(topping));
            return self();
        }
        abstract Pizza build();
        // Subclasses must override this method to return "this"
        protected abstract T self();
    }
    Pizza(Builder<?> builder) {
        toppings = builder.toppings.clone(); // See Item 50
    }
}

上述抽象类的实现:

public class NyPizza extends Pizza {
    public enum Size { SMALL, MEDIUM, LARGE }
    private final Size size;
    public static class Builder extends Pizza.Builder<Builder> {
        private final Size size;
        public Builder(Size size) {
            this.size = Objects.requireNonNull(size);
        }
        @Override public NyPizza build() {
            return new NyPizza(this);
        }
        @Override protected Builder self() { return this; }
    }
    private NyPizza(Builder builder) {
        super(builder);
        size = builder.size;
    }
}

我们可以使用这样的代码:

NyPizza pizza = new NyPizza.Builder(SMALL)
.addTopping(SAUSAGE).addTopping(ONION).build();

书中引用:

注意Pizza.Builder is a 泛型 with 递归类型 范围。这与抽象 self 方法一起允许方法 链接可以在子类中正常工作,而不需要强制转换。

现在我的问题是什么力量/价值<T extends Builder<T>>添加到Pizza类以及它有何不同<T extends Builder>?如果你要解释的话<T extends Builder<T>>对一个五岁的孩子用简单的英语你会怎么解释?

我无法弄清楚超类中抽象 self 方法的用途?


因为评论区所以我添加了这部分

想象一下我已经像这样更改了上面的代码(这不会是仅用于说明目的的最佳示例):

我改变了NyPizza.Builder通用:

public class NyPizza extends Pizza {
    public enum Size { SMALL, MEDIUM, LARGE }
    private final Size size;
    public static class Builder<T> extends Pizza.Builder<Builder<T>> {
        private final Size size;
        public Builder(Size size) {
            this.size = Objects.requireNonNull(size);
        }
        @Override public NyPizza build() {
            return new NyPizza(this);
        }
        @Override protected Builder self() { return this; }
    }
    private NyPizza(Builder builder) {
        super(builder);
        size = builder.size;
    }
}

and the Pizza像这样的类:

public abstract class Pizza {
    public enum Topping { HAM, MUSHROOM, ONION, PEPPER, SAUSAGE }
    final Set<Topping> toppings;
    abstract static class Builder<T extends Builder> {
        T obj;
        EnumSet<Topping> toppings = EnumSet.noneOf(Topping.class);
        public T addTopping(Topping topping) {
            toppings.add(Objects.requireNonNull(topping));
            return self();
        }

        public T builder(){
            return obj;
        }

        abstract Pizza build();
        // Subclasses must override this method to return "this"
        protected abstract T self();
    }
    Pizza(Builder<?> builder) {
        toppings = builder.toppings.clone(); // See Item 50
    }
}

并像这样使用上面的类:

NyPizza.Builder<String> test = new NyPizza.Builder<String>(SMALL).builder();

现在因为我没有定义class Builder<T extends Builder>以这种形式:class Builder<T extends Builder<T>> the builder方法中的Pizza类不应该能够检测到 T 的类型NyPizza.Builder<String>但它可以。这怎么可能?如何将其更改为需要铸造?


想象一下一个类:

class Foo<T extends Foo<T>> {
  T foo() { ... }
}

这句话的意思是foo()方法,在Foo<T>类,将返回一个实例,该实例也是一个Foo<T>,因为所有可能的类型由T是的子类Foo<T>.

So it can返回自身 - 这就是为什么它对于与构建器的方法链接很有用;但实际上没有什么可以阻止它返回范围内的其他类。

如果您将其声明为:

class Foo<T extends Foo> {
  T foo() { ... }
}

那么这使得T a 原始类型 Foo: foo()返回一个Foo, not a Foo<T>。因为原始类型会删除所有泛型,这意味着在像这样的调用链中foo().foo(),您在第一次调用后就会丢失类型信息。

在许多情况下,这可能不会feel超级重要。但几乎在所有情况下都应该避免原始类型 https://stackoverflow.com/questions/2770321/what-is-a-raw-type-and-why-shouldnt-we-use-it。这里原始类型的后果是:

  1. 如果您没有返回 self 类型(上面提到“实际上没有什么可以阻止它返回其他类”),那么您将在第一个方法调用后丢失该“其他类”。
  2. 如果你有其他通用方法Foo, e.g. List<String> myList() { ... },原始类型Foo将返回原始List, not List<String>(原始类型擦除all泛型,而不仅仅是与省略的类型变量相关的泛型)。

这些显然并不适用于所有情况;但由于引入不必要的原始类型是一种不好的做法,因此请确保不要引入它们。

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