Java最佳实践：子类中更详细的类变量

我正在用java为一些算法建模一个可绘制的平面图。 我的基本课程是：

public class Node {
    private String label;
}

及

这对于算法来说非常有效。为了绘制图形，我使用位置扩展了节点类：

public class GraphicalNode extends Node {
    private int x;
    private int y;
}

我的问题是关于可拉伸边的课程。我想这样写：

public class GraphicalEdge extends Edge {
    private GraphicalNode node0;
    private GraphicalNode node1;
}

public class Node implements Point {
    private String label;
    // ...
}

Edge edge = new Edge();
// initialization here ...
PointsDrawer pd = new PointsDrawer();
pd.drawPoints(edge.getNodes());

但我以前从未见过这样的设计。除此之外，编译器还需要一个构造函数

publicgraphicalnode（node0，node1）

，用于超类

---

有人知道吗？

您可以使用泛型并用Node类参数化Edge

public class Edge<N extends Node> {
    private N node0;
    private N node1;
    public Edge(N n0, N n1) { this.node0 = n0; this.node1 = n1; }
}

公共类边缘{
私有N节点0；
专用N节点1；
公共边（nn0，nn1）{this.node0=n0；this.node1=n1；}
}

然后，GraphicalEdge变为

public class GraphicalEdge extends Edge<GraphicalNode> {
    public GraphicalEdge (GraphicalNode n0, GraphicalNode n1) { super(n0, n1); }
}

公共类GraphicalEdge扩展边缘{
公共GraphicalEdge（GraphicalNode n0，GraphicalNode n1）{super（n0，n1）；}
}

注意：这些类型的类层次结构通常很难处理。

---

您也可以简单地决定将

x

和

y

成员放入to节点基类中，而不需要层次结构。

我认为最简单的方法是让

节点

类实现

点

：

public interface Point {
    double getX();
    double getY();
}

像这样：

public class GraphicalEdge extends Edge {
    private GraphicalNode node0;
    private GraphicalNode node1;
}

public class Node implements Point {
    private String label;
    // ...
}

Edge edge = new Edge();
// initialization here ...
PointsDrawer pd = new PointsDrawer();
pd.drawPoints(edge.getNodes());

然后您可以拥有一个类似于原始类的

Edge

类：

public class Edge {
    private Node node0;
    private Node node1;

    public List<Node> getNodes() {
    // ...
}

使用此选项，可以将图形逻辑从数据结构中分离出来，只需在

节点

类中保留x和y坐标即可。您可以通过使用装饰器或

地图存储附加的
点
数据来进一步解耦它

也许我误解了这里的某些内容-下面的投票将显示-但是

这听起来像是一个教科书上使用的例子

当您有一个类

Edge

具有一个方法

Node getNode（）

，那么您可以在一个

扩展Edge

的类中为该方法定义一个更具体的返回类型。例如：

class Node {}
class Edge {
    Node getNode();
}

class GraphicalNode extends Node {}
class GraphicalEdge extends Edge {
    // This really overrides the method, with a more specific return type!
    @Override
    GraphicalNode getNode();
}

或者，使用您提供的类，使用您提到的构造函数和一些getter进行扩展，组装成：

---

这里的关键点是：当您有一个

Edge

类型的引用时，您只能从中获取一个

节点

（即使引用实际引用的对象是一个

图形边缘

）。仅当引用类型为

GraphicalEdge

时，您还可以从中获取

GraphicalNode

这在许多上下文中都很方便，并且通常允许清晰地分离关注点：当方法只需对

边

和

节点

对象进行操作，并且对它们的图形表示不感兴趣时，可以使用基类编写其签名：

void computeSomething(Edge edge) {
    Node n0 = edge.getNode();
    Node n1 = edge.getNode();
    ...
}

void run() {
    GraphicialEdge e = new GraphicalEdge(...);

    computeSomething(e);
}

当一个方法确实需要图形表示时，可以让它使用图形边缘：

void drawSomething(GraphicalEdge edge) {
    GraphicalNode n0 = edge.getNode();
    GraphicalNode n1 = edge.getNode();
    ...
}

void run() {
    GraphicialEdge e = new GraphicalEdge(...);

    computeSomething(e); // Works
    drawSomething(e); // Works as well

    Edge edge = e;
    drawSomething(edge); // Does not work. A GraphicalEdge is required.
}

---

考虑到你的问题特别是关于

类变量： 根据您在此处绘制的当前设计，每个

GraphicalEdge

将存储其节点两次——一次作为

GraphicalNode

，一次作为简单的

节点。例如，可以通过将事物定义为接口来避免这种情况：

interface Node {}
interface Edge { 
    Node getNode();
}

interface GraphicalNode extends Node {}
interface GraphicalEdge extends Edge { 
    @Override
    GraphicalNode getNode();
}

class DefaultEdge implements GraphicalEdge { ... }


例如，使用泛型可能会增加更多的自由度，考虑到进一步的
节点
类型，可能会有更干净、更灵活的设计。例如，您以后可能希望引入类似于
ColoredGraphicalNode
的内容，泛型类型参数可以很好地涵盖这一点。但它的代价是更为神秘的方法签名：以泛型形式编写方法，允许“路由”所需的类型信息可能会变得有点麻烦，这取决于您要走多远。
eh？我真的听不懂你在说什么。因为你的
图形节点
是一个
节点
，您可以将其存储在
Edge
的成员中，并向
GraphicalEdge
添加两个getter，这两个getter在访问
GraphicalNode
@AndreasFester时封装了强制转换，但是如果在GraphicalEdge中存储一个真实节点而不是一个GraphicalNode，我会冒ClassCastException的风险，不是吗？是的，这就是缺点-您需要确保存储正确的对象。您可以通过@wero使用基于泛型的方法-在那里，编译器确保您只将
GraphicalNodes
存储到
GraphicalEdges
中。在任何情况下：避免子类中的成员重复。谢谢。我认为在这种情况下，weros方法是最明智的。谢谢你的想法。这看起来很有趣。我考虑这个解决方案。我不想把x和y放在节点上，因为如果我只使用图的模型而不使用图的视图，我就不需要它们了。谢谢。但这与在节点中存储x和y坐标是相同的问题。如果我只想使用一个图的模型，那么坐标会包含很多信息。地图也是一个可能的解决方案。我只想使用尽可能少的数据结构。作为一个类变量，我不需要地图。你可以像这样把坐标放在
map
中：
map
我在另一块板上得到了部分相同的答案，我问了一个问题：D我没有得到协方差的方法。这是我最喜欢的！非常感谢你！