Java 或 Scala：在运行时创建新类型

Question

如何在运行时定义新类型？我有一个工厂方法，需要使用标记接口创建 this.type 的新实例。标记接口在编译时没有混合。我需要找到一种方法来在运行时执行此操作。

我正在使用 Scala，但我认为答案足够笼统，足以涵盖 Java 和 Scala。

trait Fruit {
    def eat: this.type with Eaten = {
        getClass.getConstructors()(0).newInstance(Array()).asInstanceOf[this.type]; 
        // somehow this needs to return a new instance of this.type with the Eaten trait
        // note that "Apple with Eaten" is not a type that exists at compile-time
    }
}

trait Eaten // marker interface

class Apple extends Fruit

val apple1 = new Apple
val apple2 = a.eat // should return a new Apple with Eaten instance

def eater(eaten: Eaten) = ... // this function only accepts Eaten fruit

eater(apple1) // wont compile!
eater(apple2) // will compile!

Answer 1

这是不可能的。当然，有多种方法可以在运行时创建新类：只需使用任何字节码操作库。但是 this.type 不是“this 的类”，而是 this 的单例类型（并且有无法在 Scala 类型签名中表达“this 的类”）！当然

def eat: this.type with Eaten = {
    // may do something here, but in the end you have to return
    this
}

，如果 Apple 不扩展 Eaten，无论您在方法内做什么，它都不会编译。通常的解决方法是这样的，

class Fruit[F : Manifest <: Fruit[F]] {
  def eat: F with Eaten = {
    val clazz = manifest[F].erasure
    val result = // do your bytecode manipulations here
    result.asInstanceOf[F with Eaten]
  }
}

但如果您有多个标记接口，则这将不起作用：

val apple = new Apple // Apple
val washed = apple.wash // Apple with Washed
val eaten = washed.eat // Apple with Eaten, but no longer Washed!

Answer 2

我不太确定你想要解决什么样的问题，但也许你可以使用类型构造函数之类的东西来代替实现特征，所以 Eaten 变得像

class Eaten[T]

Apple.eat 返回一个

Eaten[Apple]

Answer 3

JDK6 将允许您编译实际的 Java 代码。请参阅 http://www.java2s.com/Code/Java/JDK- 6/CompilingfromMemory.htm

或者（特别是如果您希望创建一个类来实现接口），您应该查看：java.lang.reflect.Proxy，这将让你做这样的事情：

 InvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(...);
 Class proxyClass = Proxy.getProxyClass(
     Foo.class.getClassLoader(), new Class[] { Foo.class });
 Foo f = (Foo) proxyClass.
     getConstructor(new Class[] { InvocationHandler.class }).
     newInstance(new Object[] { handler });

请注意 JMock 等也可以做到这一点非常简单。

Answer 4

好吧，在 Scala 中，有一种叫做隐式转换的东西 你可以使用。但 Java 中没有类似的东西。

你的代码看起来像这样：

implicit def fruit2eaten(fruit: Fruit) = // some way of creating an Eaten from a fruit here.

Answer 5

现在据我所知（不多）scala 不是一种动态语言，它更像是一种函数式语言。现在在groovy中——它是一种动态语言，你可以在字符串或文本文件中定义一个类，并在运行时对其进行EVAL，但我不相信这些事情在scala中是可能的。

编辑：一些动态功能即将登陆scala