给Java类库添加功能

Question

我正在使用一个Java类库，它在很多方面都不完整：有很多类我觉得应该增加额外的成员函数。然而，我不确定添加这些成员函数的最佳实践方法。

让我们称这个不足的基类为A。

class A
{
    public A(/*long arbitrary arguments*/)
    {
        //...
    }

    public A(/*long even more arbitrary arguments*/)
    {
        //...
    }

    public int func()
    {
        return 1;
    }
}

理想情况下，我想给A添加一个功能。但是我不能这样做。我的选择在于：

class B extends A
{
    //Implement ALL of A's constructors here

    public int reallyUsefulFunction()
    {
        return func()+1;
    }
}

并且

class AddedFuncs
{
    public static int reallyUsefulFunction(A a)
    {
        return a.func()+1;
    }
}

我认为它们都有优缺点。第一种选择比第二种选择具有更干净的语法，更加合理，但是存在问题：假设我在类库中有第三个类C。

class C
{
    public A func()
    {
        return new A(/*...*/);
    }
}

我认为，没有简单的方法可以做到这一点:

C c;
int useful = c.func().reallyUsefulFunction();

因为 C.func() 返回的类型是 A，而不是 B，所以你无法进行向下转型。

那么，在只读库类中添加成员函数的最佳方法是什么？

- Eric

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@Eric：通常在Java中，即使它们是函数，函数也被称为“方法” :) - SyntaxT3rr0r

Answer 1

为什么不使用组合而不是继承？

class ABetterA {
    private A a;

    public ABetterA() {

    }

    // write wrapper methods calling class' A methods and maybe doing something more
}

这样，您还可以模拟多重继承...

- helpermethod

Answer 2

自然而常见的困境。阅读关于组合 vs 继承的替代方案。你的第二个选择基本上是一种组合，如果我们认为对象A是在构造函数中传递而不是在每个方法中传递 - 也就是说，我们将使用组合来实现包装器或装饰者模式。

对于类C返回类A的新实例问题，没有一个简单的解决方案，正如你猜测的那样，只要类C决定负责创建新实例。这就是为什么在类内部输入“new”语句之前，应该暂停和思考，如果有可能这个类会被子类化。在您的示例中，如果您可以告诉类C要返回哪个具体类，那就太好了...但是它怎么知道要创建它呢？嗯，我们可以给他传递一个知道如何实例化类A（或其子类）的对象...我想你已经足够有动力去阅读工厂模式和设计模式了。

没有唯一最佳答案，但如果想要一个快速的答案：我会创建一个包装器，B类不继承A，但有一个以A为参数的构造函数，它将其方法（除了自己的方法）委托给内部对象。 当你需要调用C类中的方法时（我假设你不能修改C类），你可以这样写：B b = new B(c.func())

- leonbloy

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我唯一能接触类C的方式是从它派生出另一个修改后的类，这样做很快就会使代码难以阅读。有没有一种简单的方法让B扩展A，并给它一个以A为参数的构造函数？ - Eric

不，你在这里混淆了事情（确切地说是组合和继承）。继承和装饰器（通过组合实现）是你可以“接触”类的两种替代方式（即将行为状态添加到它）。如果你阅读相关资料，你会发现那些刚接触面向对象编程的人经常高估继承的重要性。 - leonbloy

Answer 3

你有第三种选择。你可以使用Scala（一种与Java兼容的语言）和它的特质，这些特质是另一个名字的mixins。

- Brian Agnew

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很遗憾，我没有那个选项。我正在使用机器人平台（LeJOS NXJ）的Java子集。 - Eric

Answer 4

除了Brian的建议之外，另一个类似的选择是使用面向切面编程（AOP）工具，例如AspectJ，它可以让您将附加功能“注入”到现有类中，甚至是二进制类。您可以预处理库jar文件以获取具有增强类的新文件（“静态编织”），或者在加载库类时进行所有操作（所谓的“加载时编织”）。您可以查看此AspectJ示例。

尽管AOP通常用于修改现有方法（前置、后置或环绕“建议”=代码片段），但您也可以引入新成员和方法-请查看AspectJ的接口类型声明。

当然，问题在于您的受限平台是否支持AspectJ。

- Jakub Holý