如何在 Java 中处理组合/聚合和多态性

Question

我有两个抽象类，我们称它们为 Car 和 Wheel 。我正在使用一些继承来处理不同类型的汽车。假设有两个派生 MonsterTruckCar 和 ToyCar。此外，还有与 Car 相对应的不同类型的车轮，例如 TreadedWheel 和 PlasticWheel（映射不一定需要从汽车类型到车轮类型都是一对一的）。另外汽车由车轮组成。

我认为在 Java 中能够做到这一点的方法是使用 Car 的属性作为 ArrayList 类型。我遇到的问题是，现在当我想在 Wheel 上使用多态性时，我不能，因为每当我处理 Wheel 时，它都是通过 ArrayList 而不是Wheel 的派生类。

我认为我也许可以使用有界通配符，或者只是使用大量 switch 语句来处理不同的组合，但我认为这些都不是最好的解决方案。我该如何处理这样的结构？

此外，如何将 Wheel 添加到 Car 中的组合/集合中。也就是说，我需要能够向 Car 添加可变数量的具体Wheel，而且这将基于一些用户输入。所以我想在默认构造函数中有一个 while 循环，提示用户是否想要添加另一个轮子，然后如果他/她这样做，我会向聚合/收集的任何内容添加另一个 Wheel他们在汽车中。

编辑：将类本身的名称从复数 (Wheels) 编辑为带有 's (Wheel's) 的单数，以澄清关系。添加了最后一段，进一步解释了我正在寻找的行为。

Answer 1

向指定车轮类型的 Car 类添加通用参数。这是一个非常基本的实现，您可以在此基础上构建：

编辑：

包括更新的要求，这很棘手，但可行......

public interface Wheel {
    void setSize(int diameter);
}

public static abstract class Car<T extends Wheel> {

    private List<T> wheels = new ArrayList<T>();

    protected Car(int numberOfWheels, Class<T> wheelClass) {
        while (wheels.size() < numberOfWheels) {
            T wheel;
            try {
                wheel = wheelClass.newInstance();
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException(e); // simplified exception handling
            }
            wheel.setSize(5); // Ask user for wheel details etc
            wheels.add(wheel);
        }
    }

    public List<T> getWheels() {
        return wheels;
    }
}

public static class PlasticWheel implements Wheel { // or extends Wheel
    @Override
    public void setSize(int diameter) {
    }
}

public static class ToyCar extends Car<PlasticWheel> {
    public ToyCar() {
        super(6, PlasticWheel.class); // or you could pass number of wheels in to this constructor
    }
}

public static class TreadedWheel implements Wheel { // or extends Wheel

    @Override
    public void setSize(int diameter) {
    }
}

public static class MonsterTruckCar extends Car<TreadedWheel> {
    public MonsterTruckCar() {
        super(4, TreadedWheel.class); // or you could pass number of wheels in to this constructor
    }
}