Question

如果我们在子类中启用覆盖，如何确保结构的正确性？

或者，换句话说，我们必须确保这一点吗？（如果不是，请给出有力的理由。）

以下是一个显示问题的简单示例：

我们的结构：ArrayList仅包含偶数数字。

图书馆开发人员Alice写了这个（正确的）课程：

import java.util.ArrayList;

public class EvenArrayList {
    private ArrayList<Integer> mArrayList = new ArrayList<Integer>();

    public boolean isEven(int num) { return num % 2 == 0; }

    public void addToList(int num) { if (isEven(num)) mArrayList.add(num); }

    public void printList() { System.out.println(mArrayList); }
}

然而，邪恶的鲍勃用这个（错误的）子类覆盖它：

public class EvilEvenArrayList extends EvenArrayList {

    @Override
    public boolean isEven(int num) { return true; }

}

使用后，Mandy选择了Alice的（正确的）课程：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        EvenArrayList eal = new EvenArrayList();
        eal.addToList(1);
        eal.addToList(2);
        eal.addToList(3);
        eal.addToList(4);
        eal.addToList(5);
        eal.printList();       // prints [2, 4]
    }
}

使用后，Nancy想要一些额外的功能，因此她选择Bob的（错误的）子类：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        EvilEvenArrayList eeal = new EvilEvenArrayList();
        eeal.addToList(1);
        eeal.addToList(2);
        eeal.addToList(3);
        ((EvenArrayList) eeal).addToList(4);
        ((EvenArrayList) eeal).addToList(5);
        eeal.printList();      // prints [1, 2, 3, 4, 5]
    }
}

正如我们所看到的，即使南希明确地回到父级EvenArrayList，也没有任何帮助。

到目前为止，我想到了一个避免这种情况的解决方案（当Alice开发她的库时）。但是，这不是一个好的解决方案。

（1）不要打电话给其他方法：

public class EvenArrayList {
    // ...

    public boolean isEven(int num) { return num % 2 == 0; }

    public void addToList(int num) { if (num % 2 == 0) mArrayList.add(num); }

    // ...
}

（2）或者，只使用私有方法（因为它们不是继承的）：

public class EvenArrayList {
    // ...

    public boolean isEven(int num) { return _isEven(num); }
    private boolean _isEven(int num) { return num % 2 == 0; }

    public void addToList(int num) { if (_isEven(num)) mArrayList.add(num); }

    // ...
}

（3）或者，只使用最终方法（因为它们不能被覆盖）：

public class EvenArrayList {
    // ...

    public boolean isEven(int num) { return _isEven(num); }
    public final boolean _isEven(int num) { return num % 2 == 0; }

    public void addToList(int num) { if (_isEven(num)) mArrayList.add(num); }

    // ...
}

这三种方法或多或少相同。

（1）不太好，因为我们不能重复使用相同的代码块。

（2）和（3）并不是那么好，因为他们通过使方法中的几乎加倍来使类复杂化。而且，它为我们自己制造了“陷阱”，我们可能错误地使用了覆盖方法。

此外，（2）和（3）引入了一点函数调用开销。

这个问题可能都是

（1）安全问题：

如果Bob故意错误地覆盖某些方法，并诱使其他人使用他添加的（邪恶）特征库，并且Nancy仍然被黑客入侵，即使她认为她正在使用Alice的版本方法，也可以通过强制转换。

（2）和图书馆开发人员的潜在陷阱：

即使我们同时充当Alice和Bob，在子类中不正确的覆盖可能会破坏整个结构（甚至是ArrayList），并且可能不容易找到错误的原因，因为它发生的地方远非原因（我们从未在使用时调用isEven()。）

你有什么看法？请提供一些解决方案。非常感谢您的投入!!

Answer 1

首先，如果你不希望你的类被子类化，或者没有设计它以便被子类化，你可以（并且你应该）使它成为最终的，或者至少记录该类的事实可扩展仅供内部使用，不得延长。

现在，如果你的目标是将这个类作为子类，你确实必须设计它，以便子类不会轻易破坏超类的不变量。这是一项艰苦的工作。

在您的示例中，没有理由允许重新定义isEven()，因此您应该将其设为最终（如果您想将其公开），或私有（如果您不想制作）它公开）。私有方法是隐含的最终决定。与其他方法相同。

那就是说，如果一个子类决定扩展你的类并打破它的不变量，那不是你的问题。这是子类和该子类的客户端的问题，它们选择使用这个破坏的子类。

要记住的是，如果您的基类是为扩展而设计的（这本身并不是一件好事），那么您的业务是确保在推出新版本时这些扩展仍然有用你的基类。

确保子类的正确性？

1 个答案: