【Java设计模式】好奇递归模板模式（CRTP）：独特地利用多态性

本文主要是介绍【Java设计模式】好奇递归模板模式（CRTP）：独特地利用多态性，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

文章目录

【Java设计模式】好奇递归模板模式（CRTP）：独特地利用多态性
- 一、概述
- 二、好奇递归模板模式的别名
- 三、好奇递归模板模式的意图
- 四、好奇递归模板模式的详细解释及实际示例
- 五、Java中CRTP的编程示例
- 六、何时在Java中使用好奇递归模板模式
- 七、好奇递归模板模式在Java中的实际应用
- 八、好奇递归模板模式的优点和权衡
- 九、源码下载

【Java设计模式】好奇递归模板模式（CRTP）：独特地利用多态性

一、概述

在Java中，好奇递归模板模式（CRTP）是一种强大的设计模式，用于实现静态多态性。通过让一个类模板从其自身类的模板实例化中派生，CRTP能够实现方法重写和编译时的多态行为，提高Java应用程序的效率和性能。

二、好奇递归模板模式的别名

CRTP
Mixin Inheritance（混入继承）
Recursive Type Bound（递归类型边界）
Recursive Generic（递归泛型）
Static Polymorphism（静态多态性）

三、好奇递归模板模式的意图

好奇递归模板模式（CRTP）的意图是在Java中实现静态多态性。通过让一个类模板从其自身类的模板实例化中派生，CRTP能够实现方法重写和编译时的多态行为，增强Java应用程序的效率和性能。

四、好奇递归模板模式的详细解释及实际示例

实际示例：
- 考虑一个图书馆系统管理各种类型的媒体：书籍、DVD和杂志。每种媒体类型都有特定的属性和行为，但它们都共享一些共同的功能，如借阅和归还。通过在Java中应用好奇递归模板模式（CRTP），可以创建一个基本的模板类MediaItem，包含这些共同的方法。每个特定的媒体类型（如Book、DVD、Magazine）将使用自身作为模板参数从MediaItem继承。这种方法允许每个媒体类型有效地定制共享功能，避免了虚拟方法的开销。
通俗解释：
- Java中的CRTP确保类型中的某些方法能够接受特定于其子类型的参数，从而在编译时实现更高效和类型安全的多态行为。
维基百科解释：
- 好奇递归模板模式（CRTP）是一种最初在C++中使用的惯用法，其中一个类X从使用X本身作为模板参数的类模板实例化中派生。

五、Java中CRTP的编程示例

对于一个计划举办赛事的综合格斗推广活动，确保比赛在相同体重级别的运动员之间进行组织至关重要。这可以防止体重差异显著的选手之间的不匹配，例如重量级选手与雏量级选手对决。
首先，定义通用接口Fighter。

public interface Fighter<T> {void fight(T t);
}

MMAFighter类用于实例化根据体重级别区分的选手。

@Slf4j
@Data
public class MmaFighter<T extends MmaFighter<T>> implements Fighter<T> {private final String name;private final String surname;private final String nickName;private final String speciality;@Overridepublic void fight(T opponent) {LOGGER.info("{} is going to fight against {}", this, opponent);}
}

以下是MmaFighter的一些子类型。

class MmaBantamweightFighter extends MmaFighter<MmaBantamweightFighter> {public MmaBantamweightFighter(String name, String surname, String nickName, String speciality) {super(name, surname, nickName, speciality);}
}
public class MmaHeavyweightFighter extends MmaFighter<MmaHeavyweightFighter> {public MmaHeavyweightFighter(String name, String surname, String nickName, String speciality) {super(name, surname, nickName, speciality);}
}

选手只能与相同体重级别的对手进行比赛。如果对手的体重级别不同，则会引发错误。

public static void main(String[] args) {MmaBantamweightFighter fighter1 = new MmaBantamweightFighter("Joe", "Johnson", "The Geek", "Muay Thai");MmaBantamweightFighter fighter2 = new MmaBantamweightFighter("Ed", "Edwards", "The Problem Solver", "Judo");fighter1.fight(fighter2);MmaHeavyweightFighter fighter3 = new MmaHeavyweightFighter("Dave", "Davidson", "The Bug Smasher", "Kickboxing");MmaHeavyweightFighter fighter4 = new MmaHeavyweightFighter("Jack", "Jackson", "The Pragmatic", "Brazilian Jiu - Jiuitsu");fighter3.fight(fighter4);
}

程序输出：

08:42:34.048 [main] INFO crtp.MmaFighter -- MmaFighter(name=Joe, surname=Johnson, nickName=The Geek, speciality=Muay Thai) is going to fight against MmaFighter(name=Ed, surname=Edwards, nickName=The Problem Solver, speciality=Judo)
08:42:34.054 [main] INFO crtp.MmaFighter -- MmaFighter(name=Dave, surname=Davidson, nickName=The Bug Smasher, speciality=Kickboxing) is going to fight against MmaFighter(name=Jack, surname=Jackson, nickName=The Pragmatic, speciality=Brazilian Jiu - Jiuitsu)