在 Java 中,模拟自我类型(emulating self types)并不是一种内置的语言特性,但可以通过带有递归类型参数的泛型类型来实现类似的效果。

自我类型通常用于确保某个类或接口只能被特定类型的子类实现或扩展,从而保证某些方法返回的对象是该子类的实例,而不是父类或接口的实例。

定义 Animal 接口:

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interface Animal<T extends Animal<T>> {  

T gender();

T age();
}

Animal 接口的实现类 Dog

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class Dog implements Animal<Dog> {  

@Override
public Dog gender() {
return null;
}

@Override
public Dog age() {
return null;
}
}

Animal 是一个泛型接口,它的类型参数 T 必须是 Animal<T> 的子类型。这样做的结果是,任何实现 Animal 的具体类都必须提供一个具体的类型参数,这个参数指向它自己。因此调用实现方法时,会得到一个实现类的对象,而不仅仅是 Animal 类型的对象。

像上面这样,Dog 中实现的方法 genderage 方法的返回类型必须是 Dog 本身,否则将编译错误。

下面的示例,将接口中定义的泛型参数去除:

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interface Person {  

Person name();

Person age();

}
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class Student implements Person {

@Override
public Person name() {
return null;
}

@Override
public Person age() {
return null;
}
}

在实现类 Student 中,nameage 方法的返回类型可以是 Person,也可以是 Student,编译器都不会报错,因为 StudentPerson 的子类型。

通过模拟自我类型,可以在保持代码灵活性的同时,确保类型安全性和良好的 API 设计。

虽然这种方法可以帮助实现某种形式的自我类型,但它也有一些限制:

  • 复杂性:引入了额外的复杂性,特别是对于初学者来说。
  • 编译器警告:可能会遇到一些编译器警告或错误,尤其是在处理复杂的泛型约束时。
  • 可读性:代码可能变得难以阅读和理解,尤其是当涉及到多层继承或复杂的泛型关系时。

实际应用场景:

  • 建造者模式,确保返回的建造者是原始类的实例,而不是建造者基类的实例。

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