oop - 使用子类中定义的静态方法进行排序

Question

如果之前有人问过类似的问题，我提前道歉，正确描述我要找的东西是相当复杂的，我将用一个例子来解释。

我们将使用名为 Shape 的基类以及以下子类:Triangle、Square、Pentagon 和 六边形。最后 4 个类分别代表具有 3、4、5 和 6 条边的形状。此信息“属于”类本身，而不属于这些类的实例。

我们还将假设每个类都有一个返回给定颜色的静态方法。给定类的每个实例都将共享相同的颜色。

我想做的是按边数的升序调用我的形状的静态函数getColor()。意思是，我想调用:

1. 三角.getColor()
2. Square.getColor()
3. Pentagon.getColor()
4. Hexagon.getColor()

不幸的是，我有以下问题(许多编程语言共有)

• 我不能使用接口(interface)，因为信息不属于实例，而是属于类

• 我无法在我的 Shape 类中定义 getSideCount() 静态函数，因为我无法在我的子类中“覆盖”它得到正确的边数

我不要求完整的代码，只要求设计建议来解决这个问题。也许我完全错了，我不应该走这条路。不要犹豫，批评并建议一种新的方法来做到这一点。

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如果你想要一个更“具体”的例子:

我有一个字符串myString。

我有多个类 A、B、C 定义了 toString 方法。

• a.toString() 返回 1 个字符的字符串
• b.toString() 返回 2 个字符的字符串
• c.toString() 返回 3 个字符的字符串

myString 是 a.toString()、b.toString() 和 c.toString()< 的串联 : ABBCCC.

明天，我可能希望 myString 是 c.toString()、a.toString() 和 的串联b.toString() : CCCABB.因此，我在类 A、B 和 C 中定义了一个静态方法，返回实例在 myString 中的表示位置。我想要做的是以正确的顺序提取我的实例的表示。

执行此操作的“长”方法是:

index ← 0
if( A.position == 1 )
    aStr ← extract( myString, index, 1 )
    index ← index + 1
elif ( B.position == 1 )
    bStr ← extract( myString, index, 2 )
    index ← index + 2
elif ( C.position == 1 )
    cStr ← extract( myString, index, 3 )
    index ← index + 3
endif

if( A.position == 2 )
    aStr  ← extract( myString, index, 1 )
    index ← index + 1
elif ( B.position == 2 )
    bStr ← extract( myString, index, 2 )
    index ← index + 2
elif ( C.position == 2 )
    cStr ← extract( myString, index, 3 )
    index ← index + 3
endif

if( A.position == 3 )
    aStr  ← extract( myString, index, 1 )
    index ← index + 1
elif ( B.position == 3 )
    bStr ← extract( myString, index, 2 )
    index ← index + 2
elif ( C.position == 3 )
    cStr ← extract( myString, index, 3 )
    index ← index + 3
endif

预先感谢您的宝贵时间和帮助。

Answer 1

有几种方法可以解决这个问题。

1. 如果您的语言支持(Scala、F#、Haskell)，可能最简单的方法是模式匹配。通过支持(详尽的)模式匹配，您可以区分对象类型:

   // syntax will differ from language to language,
   // but you should get the idea
   
   def getColor(s: Shape): Color = s match {
     case Triangle => Color.Blue
     case Square   => Color.Yellow
     ...
   }
   

   这有效地移动了 getColor类之外的方法，但是你不会用普通的“switch-case”得到的很酷的事情是，如果你没有涵盖所有的情况，编译器会警告你，所以你有效地获得了相同的编译时保证与抽象方法一样。

2. 一般来说，您需要的是一种从类型映射到值的方法，所以您不妨只需使用 map 。在 C# 中，您将使用 Dictionary<Key, Value> :

   static readonly Dictionary<Type, Color> _shapeToColor;
   
   // use this to register a color for each type somewhere at the beginning
   public static Register<T>(Color color) where T : Shape
   {
       _shapeToColor[typeof(T)] = color;
   }
   
   // generic version for compile-time read
   public static Color GetColor<T>() where T : Shape => _shapeToColor[typeof(T)];
   
   // or a parameterized version for run-time read
   // (but might fail if incorrect type passed)
   public static Color GetColor(Type t) => _shapeToColor[t];
   
   // or generally
   public static Color GetColor(object x) => _shapeToColor[x.GetType()];
   

   这为您提供了更大的灵 active ，但您很容易忘记为新添加的类型注册颜色。此外，您可能会注册一个 ShapeInfo为每种颜色分类，并在其中放置多个 Color , 这样您就没有多本词典了。

3. 另一个选项(同样是 C# 示例，抱歉，如果您使用的是 Java)是将实例方法与之前的想法(静态字典)和一些反射 。这个想法会是这样的:

   interface IShape
   {
       Color GetColor();
   }
   
   class Triangle : IShape
   {
       public Color GetColor() => Color.Blue;
   }
   
   class Square : IShape
   {
       public Color GetColor() => Color.Red;
   }
   
   static void InitializeValues()
   {
       // use reflection to iterate through all types
       var asm = Assembly.GetAssembly(typeof(IShape));
       foreach (var t in asm.GetTypes())
       {
           // find all Shapes 
           if (t.IsInterface ||
               t.IsAbstract ||
               !typeof(IConfigTokenizer).IsAssignableFrom(t))
               continue;
   
           // instantiate a temporary shape
           var inst = (IShape)Activator.CreateInstance(t);
   
           // but we are only interested in creating
           // a mapping to the result of GetColor
           _shapeToColor[t] = inst.GetColor();
       }
   }
   

但是现在您已经用 toString 更新了问题东西，我不再确定你的实际目标是什么。 :)