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tl;博士

在不支持泛型的语言 ( PHP )中,存在哪些策略来克服特化的参数类型不变性?

注意:我希望我可以说我对类型理论/安全性/方差/等的理解更完整;我不是CS专业的。


情况

你有一个抽象类,Consumer你想扩展它。声明一个需要定义Consumer的抽象方法。consume(Argument $argument)应该不是问题。


问题

您的专业Consumer,被称为SpecializedConsumer没有逻辑的业务与所有类型的工作Argument。相反,它应该接受一个SpecializedArgument及其子类)。我们的方法签名更改为consume(SpecializedArgument $argument).

abstract class Argument { }

class SpecializedArgument extends Argument { }

abstract class Consumer { 
    abstract public function consume(Argument $argument);
}

class SpecializedConsumer extends Consumer {
    public function consume(SpecializedArgument $argument) {
        // i dun goofed.
    }
}

我们正在破坏Liskov 替换原则,并导致类型安全问题。船尾。


问题

好的,所以这行不通。但是,在这种情况下,存在哪些模式或策略来克服类型安全问题和LSP违规,但仍保持SpecializedConsumerto的类型关系Consumer

我认为可以将答案提炼为“ ya dun goofed, back to the drawing board ”是完全可以接受的。


注意事项、详细信息和勘误表

  • 好的,一个直接的解决方案显示为“不要在中定义consume()方法Consumer”。好的,这是有道理的,因为方法声明与签名一样好。从语义上讲,尽管没有consume(),即使有一个未知的参数列表,也会让我的大脑有点受伤。也许有更好的方法。

  • 从我正在阅读的内容来看,很少有语言支持参数类型协方差;PHP 就是其中之一,并且是这里的实现语言。更复杂的是,我看到了涉及泛型的创造性“解决方案” ;PHP 不支持的另一个特性。

  • 来自 Wiki's Variance (computer science) - Need for covariant argument types?

    这在某些情况下会产生问题,其中参数类型应该是协变的以模拟现实生活中的需求。假设你有一个代表一个人的类。一个人可以看医生,所以这个类可能有一个方法 virtual void Person::see(Doctor d)。现在假设您要创建该类的子PersonChild. 也就是说,aChild是一个人。然后可能想创建一个 , 的子DoctorPediatrician。如果孩子只看儿科医生,我们希望在类型系统中强制执行。但是,一个简单的实现会失败:因为 aChild是 a Person,所以Child::see(d)必须采用 any Doctor,而不仅仅是 a Pediatrician

    文章接着说:

    在这种情况下,可以使用访问者模式来强制执行这种关系。在 C++ 中解决问题的另一种方法是使用泛型编程

    同样,可以创造性地使用泛型来解决问题。我正在探索访问者模式,因为无论如何我都有一个半生不熟的实现,但是文章中描述的大多数实现都利用了方法重载,这是 PHP 中另一个不受支持的特性。


<too-much-information>

执行

由于最近的讨论,我将扩展我忽略的具体实现细节(如,我可能会包括太多)。

为简洁起见,我已经排除了那些(应该)目的非常明确的方法体。我试图保持简短,但我倾向于罗嗦。我不想倾倒一堵代码,所以解释跟随/在代码块之前。如果您有编辑权限,并且想要清理它,请执行此操作。此外,代码块不是来自项目的复制粘贴。如果某些事情没有意义,它可能不会;冲我大喊澄清。

关于原来的问题,以后Rule类是ConsumerAdapter类是Argument

与树相关的类包括如下:

abstract class Rule {
    abstract public function evaluate(Adapter $adapter);
    abstract public function getAdapter(Wrapper $wrapper);
}

abstract class Node {
    protected $rules = [];
    protected $command;
    public function __construct(array $rules, $command) {
        $this->addEachRule($rules);
    }
    public function addRule(Rule $rule) { }
    public function addEachRule(array $rules) { }
    public function setCommand(Command $command) { }
    public function evaluateEachRule(Wrapper $wrapper) {
        // see below
    }
    abstract public function evaluate(Wrapper $wrapper);
}

class InnerNode extends Node {
    protected $nodes = [];
    public function __construct(array $rules, $command, array $nodes) {
        parent::__construct($rules, $command);
        $this->addEachNode($nodes);
    }
    public function addNode(Node $node) { }
    public function addEachNode(array $nodes) { }
    public function evaluateEachNode(Wrapper $wrapper) {
        // see below
    }
    public function evaluate(Wrapper $wrapper) {
        // see below
    }
}

class OuterNode extends Node {
    public function evaluate(Wrapper $wrapper) {
        // see below
    }
}

所以每个都InnerNode包含RuleNode对象,每个都OuterNode只有Rule对象。Node::evaluate()将每个Rule( Node::evaluateEachRule()) 评估为布尔值true。如果每个都Rule通过,则Node已经通过并且它Command被添加到Wrapper, 并将下降到子级进行评估 ( OuterNode::evaluateEachNode()),或者简单地分别返回true、 forInnerNodeOuterNode对象。

至于Wrapper;该Wrapper对象代理一个Request对象,并具有Adapter对象的集合。该Request对象是 HTTP 请求的表示。该对象是用于特定对象的特定使用Adapter的专用接口(并维护特定状态Rule) 。(这就是 LSP 问题的来源

对象是一个添加到对象的动作(实际上是一个整齐打包的回调),Command一旦一切Wrapper就绪,Command对象数组将按顺序触发,并传入Request除其他外)。

class Request { 
    // all teh codez for HTTP stuffs
}

class Wrapper {
    protected $request;
    protected $commands = [];
    protected $adapters = [];
    public function __construct(Request $request) {
        $this->request = $request;
    }
    public function addCommand(Command $command) { }
    public function getEachCommand() { }
    public function adapt(Rule $rule) {
        $type = get_class($rule);
        return isset($this->adapters[$type]) 
            ? $this->adapters[$type]
            : $this->adapters[$type] = $rule->getAdapter($this);
    }
    public function commit(){
        foreach($this->adapters as $adapter) {
            $adapter->commit($this->request);
        }
    }
}

abstract class Adapter {
    protected $wrapper;
    public function __construct(Wrapper $wrapper) {
        $this->wrapper = $wrapper;
    }
    abstract public function commit(Request $request);
}

因此,给定的 user-landRule接受预期的 user-land Adapter。如果Adapter需要有关请求的信息,则将其路由通过Wrapper,以保持原始的完整性Request

作为Wrapper聚合Adapter对象,它将现有实例传递给后续Rule对象,以便从一个到下一个Adapter保存一个状态。Rule一旦整个树通过,Wrapper::commit()就会被调用,并且每个聚合Adapter对象将根据需要将其状态应用于原始Request.

然后我们得到一个对象数组Command和一个修改后的Request.


到底有什么意义?

好吧,我不想重新创建许多 PHP 框架/应用程序中常见的原型“路由表”,所以我选择了“路由树”。通过允许任意规则,您可以快速创建一个AuthRule例如)并将其附加到一个Node,并且不再是整个分支都可以在不通过AuthRule. 理论上(在我的脑海中)它就像一个神奇的独角兽,防止代码重复,并执行区域/模块组织。在实践中,我感到困惑和害怕。

为什么我离开了这堵胡说八道的墙?

嗯,这是我需要解决 LSP 问题的实现。每个都Rule对应一个Adapter,这不好。我想保留 each 之间的关系Rule,以确保构造树时的类型安全等,但是我不能evaluate()在 abstract 中声明 key 方法 ( ) Rule,因为子类型的签名会发生变化。

另一方面,我正在整理Adapter创建/管理方案;是否是Rule创建它的责任,等等。

</too-much-information>

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2 回答 2

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要正确回答这个问题,我们必须真正退后一步,以更笼统的方式看待您要解决的问题(而且您的问题已经很笼统了)。

真正的问题

真正的问题是您正在尝试使用继承来解决业务逻辑问题。由于违反了 LSP,而且更重要的是,将您的业务逻辑与应用程序的结构紧密耦合,这永远不会奏效。

因此,继承已作为解决此问题的一种方法(出于上述原因以及您在问题中陈述的原因)。幸运的是,我们可以使用许多组合模式。

现在,考虑到您的问题的普遍性,很难确定一个可靠的解决方案来解决您的问题。因此,让我们回顾一些模式,看看它们如何解决这个问题。

战略

当我第一次阅读这个问题时,首先想到的是策略模式。基本上,它将实现细节与执行细节分开。它允许存在许多不同的“策略”,调用者将确定为特定问题加载哪个。

这里的缺点是调用者必须知道策略才能选择正确的策略。但它也允许更清晰地区分不同的策略,所以这是一个不错的选择......

命令

命令模式也会像策略一样解耦实现。主要区别在于,在 Strategy 中,调用者是选择消费者的那个。在指挥部,它是其他人(也许是工厂或调度员)......

每个“专业消费者”将仅实现特定类型问题的逻辑。然后其他人会做出适当的选择。

责任链

下一个可能适用的模式是责任链模式。这类似于上面讨论的策略模式,不同之处在于不是消费者决定调用哪个策略,而是依次调用每个策略,直到有一个策略处理请求。因此,在您的示例中,您将采用更通用的参数,但请检查它是否是特定的参数。如果是,则处理请求。否则,让下一个试一试......

桥接模式在这里也可能是合适的。这在某种意义上类似于策略模式,但不同之处在于桥接实现会在构建时而不是在运行时选择策略。因此,您将为每个实现构建一个不同的“消费者”,其中包含作为依赖项的详细信息。

访客模式

您在问题中提到了访问者模式,所以我想在这里提到它。我不确定它在这种情况下是否合适,因为访问者与旨在遍历结构的策略模式非常相似。如果您没有要遍历的数据结构,那么访客模式将被提炼成看起来与策略模式非常相似。我说的很公道,因为控制的方向不同,但最终的关系却大同小异。

其他模式

最后,这实际上取决于您要解决的具体问题。如果您尝试处理 HTTP 请求,其中每个“消费者”处理不同的请求类型(XML、HTML 和 JSON 等),那么最佳选择可能与您尝试处理查找一个多边形。当然,您可以对两者使用相同的模式,但它们并不是真正的同一个问题。

话虽如此,该问题可以通过调解器模式(在多个“消费者”需要有机会处理数据的情况下)、状态模式(在“消费者”将依赖于过去消费数据的情况下)来解决甚至是适配器模式(如果您在专门的消费者中抽象出不同的子系统)......

简而言之,这是一个很难回答的问题,因为解决方案太多,很难说哪个是正确的......

于 2012-07-16T00:44:38.027 回答
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我唯一知道的是 DIY 策略:接受简单Argument的函数定义并立即检查它是否足够专业:

class SpecializedConsumer extends Consumer {
    public function consume(Argument $argument) {
        if(!($argument instanceof SpecializedArgument)) {
            throw new InvalidArgumentException('Argument was not specialized.');
        }
        // move on
    }
}
于 2012-07-15T18:07:54.590 回答