写一个比 Java 更优雅的 Copyable 接口

Question

我正在尝试编写一个类可以实现的接口，使它们 "copyable" 成为（类型）安全的可克隆对象。

在 Java 中，我会做这样的事情，使用递归泛型：

 public interface Copyable<C extends Copyable<C>> {
      C copy();
 }

 public class Example implements Copyable<Example> {
      ...

      @Override
      public Example copy()
      {
           return new Example(this); //invoke copy constructor
      }
 }

显然这不是那么优雅，Copyable 和 Example 的 headers 看起来都过于复杂。在 Kotlin 中有没有更优雅的方法来实现这一点？

Answer 1

这是通过牺牲一些静态类型安全性来减少通用样板的尝试：

interface Copyable {
    fun createCopy(): Copyable
}

inline fun <reified T : Copyable> T.copy(): T = createCopy() as T

我们可以利用扩展函数来获取接收器的泛型类型，而无需递归泛型。我们使扩展函数内联以具体化类型参数，以便检查转换并在实现 class 没有 return 相同类型的实例时抛出异常。

这是一个用法示例

class Example(val a: String) : Copyable {
    constructor(e: Example) : this(e.a)

    override fun createCopy() = Example(this)
}


fun main(args: Array<String>) {
    val copiedExample: Example = Example("a").copy()
}

使用协方差的替代解决方案

根据您的用例，您甚至不需要 copy 方法是通用的，因为我们可以利用 covariance。像这样声明你的类型

interface Copyable {
    fun copy(): Copyable
}

class Example(val a: String) : Copyable {
    constructor(f: Example) : this(f.a)

    override fun copy() = Example(this)
}

如您所见，代码 val copiedExample: Example = Example("a").copy() 仍然可以编译。这是因为覆盖方法可以 return 比 super 方法更具体的类型，并且使用 Kotlin 的 single expression functions 我们想要的类型是自动推断的。

然而，如果您不直接使用特定类型，而是使用 Copyable 的子接口，这可能会导致问题。以下代码无法编译：

interface CopyableIterable<T> : Iterable<T>, Copyable

class Example : CopyableIterable<String> {

    constructor(e: Example)

    override fun copy() = Example(this)
    override fun iterator() = TODO()
}

fun foo(ci: CopyableIterable<String>) {
    val copy: CopyableIterable<String> = ci.copy() // error: type mismatch
}

解决这个问题很简单，在子接口中重写 copy 方法：

interface CopyableIterable<T> : Iterable<T>, Copyable {
    override fun copy(): CopyableIterable<T>
}

写一个比 Java 更优雅的 Copyable 接口

Write a Copyable interface more elegant than in Java

generics

copy

interface

self-type

kotlin

使用协方差的替代解决方案