避免并行继承层次结构

Question

我有两个并行继承链：

Vehicle <- Car
        <- Truck <- etc.

VehicleXMLFormatter <- CarXMLFormatter
                    <- TruckXMLFormatter <- etc.

我的经验是，随着并行继承层次结构的增长，它们可能会成为维护难题。

即不向我的主要类添加 toXML()、toSoap()、toYAML() 方法。

如何在不破坏关注点分离概念的情况下避免并行继承层次结构？

Answer 1

我正在考虑使用访客模式。

public class Car : Vehicle
{
   public void Accept( IVehicleFormatter v )
   {
       v.Visit (this);
   }
}

public class Truck : Vehicle
{
   public void Accept( IVehicleFormatter v )
   {
       v.Visit (this);
   }
}

public interface IVehicleFormatter
{
   public void Visit( Car c );
   public void Visit( Truck t );
}

public class VehicleXmlFormatter : IVehicleFormatter
{
}

public class VehicleSoapFormatter : IVehicleFormatter
{
}

这样，您就可以避免额外的继承树，并将格式化逻辑与您的车辆类分开。
当然，当您创建新车辆时，您必须向 Formatter 接口添加另一个方法（并在 formatter 接口的所有实现中实现这个新方法）。
但是，我认为这比创建一个新的 Vehicle 类更好，并且为您拥有的每个 IVehicleFormatter 创建一个可以处理这种新型车辆的新类。

Answer 2

另一种方法是采用推模型而不是拉模型。 通常，您需要不同的格式化程序，因为您破坏了封装，并且有类似的情况：

class TruckXMLFormatter implements VehicleXMLFormatter {
   public void format (XMLStream xml, Vehicle vehicle) {
      Truck truck = (Truck)vehicle;

      xml.beginElement("truck", NS).
          attribute("name", truck.getName()).
          attribute("cost", truck.getCost()).
          endElement();
...

您将数据从特定类型提取到格式化程序中。

相反，创建一个与格式无关的数据接收器并反转流程，以便特定类型将数据推送到接收器

class Truck  implements Vehicle  {
   public DataSink inspect ( DataSink out ) {
      if ( out.begin("truck", this) ) {
          // begin returns boolean to let the sink ignore this object
          // allowing for cyclic graphs.
          out.property("name", name).
              property("cost", cost).
              end(this);
      }

      return out;
   }
...

这意味着您仍然封装了数据，并且您只是将标记的数据提供给接收器。 然后，XML 接收器可能会忽略数据的某些部分，可能会对其中一些数据重新排序，然后写入 XML。 它甚至可以在内部委托给不同的接收器策略。 但接收器不一定需要关心车辆的类型，只需要关心如何以某种格式表示数据。 使用驻留全局 ID 而不是内联字符串有助于降低计算成本（仅当您编写 ASN.1 或其他严格格式时才重要）。

Answer 3

您可以尝试避免格式化程序的继承。 只需制作一个可以处理 Car、Truck 等的 VehicleXmlFormatter 即可，通过划分之间的职责，可以轻松实现重用方法并找出良好的调度策略。 避免魔法过载； 格式化程序中的命名方法应尽可能具体（例如 formatTruck(Truck ...) 而不是 format(Truck ...)）。

仅当需要双重分派时才使用 Visitor：当您拥有 Vehicle 类型的对象并且希望将它们格式化为 XML 而不知道实际的具体类型时。 访问者本身并不能解决在格式化程序中实现重用的基本问题，并且可能会引入您可能不需要的额外复杂性。 上述方法重用的规则（切碎和分派）也适用于您的 Visitor 实现。

Answer 4

您可以使用 Bridge_pattern

桥接模式将抽象与其实现分离，以便两者可以独立变化。

两个正交类层次结构（抽象层次结构和实现层次结构）相互链接使用组合（而不是继承）。这种组合有助于两个层次结构独立变化。

实现从来不涉及抽象。 抽象包含实现接口作为成员（通过组合）。

回到您的示例：

Vehicle 是抽象

Car 和 Truck 是 >RefinedAbstraction

Formatter 是实现者

XMLFormatter、POJOFormatter 是ConcreteImplementor

伪代码：

 Formatter formatter  = new XMLFormatter();
 Vehicle vehicle = new Car(formatter);
 vehicle.applyFormat();

 formatter  = new XMLFormatter();
 vehicle = new Truck(formatter);
 vehicle.applyFormat();

 formatter  = new POJOFormatter();
 vehicle = new Truck(formatter);
 vehicle.applyFormat();

相关帖子：

什么时候使用桥接模式？ 它与适配器模式有何不同？

Answer 5

为什么不让 IXMLFormatter 成为一个带有 toXML()、toSoap()、to YAML() 方法的接口，并让 Vehicle、Car 和 Truck 都实现它呢？ 这种方法有什么问题吗？

Answer 6

我想在 Frederiks 的答案中添加泛型。

public class Car extends Vehicle
{
   public void Accept( VehicleFormatter v )
   {
       v.Visit (this);
   }
}

public class Truck extends Vehicle
{
   public void Accept( VehicleFormatter v )
   {
       v.Visit (this);
   }
}

public interface VehicleFormatter<T extends Vehicle>
{
   public void Visit( T v );
}

public class CarXmlFormatter implements VehicleFormatter<Car>
{
    //TODO: implementation
}

public class TruckXmlFormatter implements VehicleFormatter<Truck>
{
    //TODO: implementation
}