具有类型安全实现的 Java 泛型接口(interface)

Question

我正在寻找从通用框架调用特定接口(interface)的良好替代方案。我用代码来举例说明。请参阅问题部分，包含示例代码主要是为了彻底性，并将示例应用到实际场景中。

示例

假设我们想要基于组件列表构建报告。假设我们有两种特定的组件类型:

public interface Component { ... }
public class PDFComponents extends Component { ... }
public class WordComponents extends Component { ... }

每个组件都有一个 ReportBuilder 实现，例如

public interface ReportBuilder { ... }
public class PDFReportBuilder extends ReportBuilder { ... }
public class WordReportBuilder extends ReportBuilder { ... }

它构建了特定的报告实现

public interface Report { ... }
public class PDFReport extends ReportBuilder { ... }
public class WordReport extends ReportBuilder { ... }

最后，我们有了定位组件并根据组件生成报告的服务。

public class ReportService {
    ReportComponentRepository repo;
    List<ReportBuilder> builders;

    public <T extends Report> T getReport(Class<T> reportType) {
        // Get report components. E.g., this might return List<PDFComponent>
        List<Component> reportComponents = repo.getReportComponents(id);

        // Build report from components using one of the registered builders
        for (ReportBuilder builder : builders) {
            if (builder.buildFor(reportType) {
                return builder.buildReport(report);
            }
        }
    }
}

使用该服务的示例

List<PDFReport> reports = new ReportService().getReport(PDFReport.class);

问题

现在回答问题。如何设计一个通用的 ReportBuilder 接口(interface)，使其实现具有类型安全性？

例如，选择界面:

public Report buildReport(List<? extends Component> components);

会导致其实现丑陋:

public class PDFReportBuilder implements ReportBuilder {

    @Override
    public Report buildReport(List<? extends Component> components) {
         PDFReport report;

         for (Component component : components) {
            if (component instanceOf PDFComponent) {
                // assemble report ... 
                report.includeComponent(component);
            }
        }

        return report;
    }
}

当我们真正希望 PDFReportBuilder 的界面是这样的时，

 public Report buildReport(List<PDFComponent> component) { ... }

Answer 1

如果将 Component 的类型设置为 ReportBuilder 的类型变量，则可以:

public interface ReportBuilder<T extends Component> {
    public Report buildReport(List<T> components);
}

public class PDFReportBuilder implements ReportBuilder<PDFComponent> {
    public Report buildReport(List<PDFComponent> components);
}

不过，您必须评估是否确实需要 ReportBuilder 中的类型变量。这并不总是正确的选择。另外，如果您还想要PDFReportBuilder.buildReport要获得 PDFReport 的返回类型，那么您还需要将其作为类型变量(即 public interface ReportBuilder<T extends Component, S extends Report> )。