“查看”不可变对象特殊情况的最佳模式答案

【问题标题】：Best pattern to "view" special cases of immutable Objects“查看”不可变对象特殊情况的最佳模式
【发布时间】：2019-10-15 10:22:56
【问题描述】：

假设我有一个不可变对象的层次结构，例如编程语言的表达式


public abstract class Expression {}

public class IntConst extends Expression {
    public final Integer value;
    // ...
}

public class Variable extends Expression {
    public final String name;
    //...
}

public class Sum extends Expression {
    public final Expression child1;
    public final Expression child2;
    //... 
}

public class Product extends Expression {
    public final Expression child1;
    public final Expression child2;
    //... 
}

现在，为了在某些特殊情况下使用此层次结构的对象，我希望对它们有不同的（不可变的）视图。例如，我们可以有一个视图SimpleSum，它有一个特殊的equals，它使a + 0 和0 + a 和a 相等，或者一个视图SimpleProduct，它与a * 1 和1 * a 做类似的事情，并且a.

我现在实现它的方式是每个视图的静态方法，例如

public static Optional<SimpleSum> viewAsSimpleSum(Expression e) {
    if(isSimpleSum(e)) {
        return Optional.of(new SimpleSum(e));
    } else {
        return Optional.empty();
    }
}

public static boolean isSimpleSum(Expression e) {
    // cascade of "instanceof" or implementation via visitor
}

由于可能存在许多不依赖于确切视图类型的不同视图和算法（例如，映射流中的所有“可见”，而“不可见”不受影响），我希望有一些通用方法像一些助手类中的public static <E> Optional<E> viewAs(Expression e) 或public static <E> boolean isViewableAs(Expression e)。不幸的是，到目前为止我还没有成功（我唯一可行的想法是从视图的构造函数中抛出异常，但我觉得这不够漂亮）。

有没有办法在一般的 Java 中实现类似的东西？

【问题讨论】：

标签： java generics design-patterns immutability

【解决方案1】：

您可以尝试使用 java 覆盖。

例如：

public class Sum extends Expression {
    public final Expression child1;
    public final Expression child2;

    public Optional calculateSumm () {
      // perform simple calclation
    }
    //... 
 }

public class SimpleSum extends Sum {
    public Optional calculateSumm () {
       // perform simple calculation
    }
}

public class complexSum extends Sum {
   public Optional calculateSumm () {
       // perform complex calculation
   }
}
//--

现在在主类中：

public static void main (String[] args) {
     SimpleSum simple = new SimpleSum();
     ComplexSum complex = new ComplexSum();

    if(isSimpleSum(e)) {

       return simple.calculateSum();

    } else {
       return Optional.empty();
    }
}

【讨论】：