java - 接口(interface)如何在其签名或返回类型中包含引用接口(interface)具体实现类型的方法？

Question

假设我正在设计如下界面:

public interface MyInterface{
  public MyInterface method1();
  public void method2(MyInterface mi);
}

但是，需要注意的是 method1 的返回类型和 method2 的参数匹配具体实现而不仅仅是 MyInterface .也就是说，如果我有 MyInterfaceImpl实现 MyInterface ，它需要具有以下内容:

public class MyInterfaceImpl implements MyInterface{
  @Override
  public MyInterfaceImpl method1(){...}

  @Override
  public void method2(MyInterfaceImpl mi){...}
}

如上所述，method1不会导致任何编译错误，但不能保证返回类型在所有实现中都匹配。当然method2甚至不会编译，因为签名与接口(interface)不匹配。

一个候选解决方案是在泛型中使用自引用或递归边界:

public interface MyInterface<T extends MyInterface<T>>{
  public T method1();
  public void method2(T mi);
}

public class MyInterfaceImpl implements MyInterface<MyInterfaceImpl>{
  @Override
  public MyInterfaceImpl method1();

  @Override
  public void method2(MyInterfaceImpl mi);
}

这会得到我想要的，但有一个异常(exception):其他实现可能会传递错误的通用类型(没有强制 T 匹配具体类型)。因此，其他人可能会实现以下内容:

public class NotMyInterfaceImpl implements MyInterface<MyInterfaceImpl>{
  @Override
  public MyInterfaceImpl method1();

  @Override
  public void method2(MyInterfaceImpl mi);
} 

即使 NotMyInterfaceImpl 也能正常编译应该实现MyInterface<NotMyInterfaceImpl> .* 这让我觉得我需要别的东西。

*请注意，我不认为我试图违反 LSP；我同意返回类型/参数是 NotMyInterfaceImpl 的子类.

所以我不知道有什么干净的方法可以做到这一点。这让我相信我可能过于关注界面中的实现细节，但对我来说似乎并非如此。有没有什么方法可以完成我描述的那种事情，或者这是我将一些不属于那里的东西放在界面中的某种气味？

Answer 1

这正是 Comparable 面临的情况接口(interface)(它的 compareTo 方法想要接受一个与调用它的对象类型相同的参数)。那么它有什么作用呢？它被简单地定义为 Comparable<T> .这个想法是一个实现类“应该”实现 Comparable以自身为参数(允许它与自身“比较”)；但这不是强制执行的(因为没有办法做到这一点)。

是的，如您所述，这将允许任何类实现 Comparable使用任何其他类的参数:class Foo implements Comparable<Bar>其中 Foo和 Bar彼此没有关系。然而，这并不是真正的问题。

所有需要 Comparable 的方法和类(排序、最大值等)对象具有以下通用类型约束 <T extends Comparable<? super T>> .这确保了类型 T 的对象可以与自身进行比较。这样，它是完全类型安全的。所以强制不是在 Comparable 接口(interface)的声明中，而是在使用它的地方。

(我注意到您使用了 <T extends MyInterface<T>> 而 Comparable 只使用了 <T> 。尽管 <T extends MyInterface<T>> 将排除类型参数未实现 MyInterface 的情况，但它不会排除类型参数实现的情况实现 MyInterface ，但与类不同。那么半排除某些情况有什么意义呢？如果你采用 Comparable 的方式限制它们的使用，无论如何它都是类型安全的，所以没有点添加更多限制。)