Groovy探索之MOP 四 使用ExpandoMetaClass来实现Mixin

              Groovy探索之MOP 四 使用ExpandoMetaClass来实现Mixin

 

 

国内很多的文章都在说Groovy语言的Mixin机制就是Groovy语言的Categories机制。其实，在外面的Blog上，大量有人在讨论Groovy语言应该如何实现它自己的Mixin机制，这就是说明Groovy语言的Mixin机制还没有定型，处在讨论之中。Categories机制当然也能实现部分的Mixin功能，就像Java语言的接口机制，还有组合等等，都能实现部分的Mixin功能。就像C++语言的多继承一样，这些"古老"的机制都能或多或少的实现部分的Mixin功能。

其实，Mixin机制也没有想象的那么神秘和复杂。从字面上来看，它是由"mix"和"in"两个单词组成，它们各自的意义是"混合"和"进来"，翻译过来就是把别的类的功能"混合进来"的意思。从这个意义上讲，上面所讲到的所有技术，如"多继承"、"接口"、"组合"和"Categories"都能实现这个机制的部分功能，也就是编译期的Mixin功能。

但是，现在的Mixin机制所强调的不仅是能够混入进别的类的功能，更强调的是要在运行期内能够混入别的类的功能。这就是那些"古老"技术所不能解决的。

在讨论中的Groovy语言的Mixin功能，不但要实现编译期的Mixin功能，同时也要实现运行期的Mixin功能。

虽然Groovy语言的Mixin机制还没有定型，但由于Groovy语言对MOP的良好支持，所以，我们还是可以比较方便的使用Groovy语言的MOP机制来实现运行期的Mixin功能的。

任何问题的讨论都是从一个简单的例子开始的。

比如，我们现在有一个Window类，它里面有一个简单的方法，就是能够实现开窗的动作。如下：

 

class Window

{

    def open()

    {

       println 'the window is opened!'

    }

}

 

同时，我们还有一个Human类，这个类可能会很复杂，但为了简单起见，我们现在不打算实现它的很多功能，只是简单的表示有这么一个类。如下：

 

 

class Human {

   

    String name

 

}

 

 

 

现在，我们要操作的当然是Human的实例。本来这两个类是互不相关的，但现在Human的对象有了一个现实的要求，就是它需要能够实现"开窗"的动作。

当然，我们可以为Human类实现一个"openWindow"方法，但这一看就不符合面向对象设计的基本原则--类的功能要单一。

接下来的考虑是我们可以在Human类里使用Window类的"open"方法，这就要使用组合模式，也就实现了编译期的Mixin机制。但这种编译期的Mixin机制显然也太刚性了，可能我们在使用Human类的大多数场合都不会用到"openWindow"方法，却把它组合到Human类里。

最后，我们的考虑就是运行期的Mixin机制，这种实现肯定既实现了Mixin的功能，又抛弃了编译期的Mixin机制的弱点。

现在，我们就来实现运行期的Mixin机制，当然是借助于ExpandoMetaClass类的强大功能。

首先，我们来获取Window对象：

 

      def window = new Window()

 

 

接着，我们要在运行期内借用该对象的"open"方法：

 

      Human.metaClass.openWindow = window.&"open"

 

现在，我们就可以测试了：

 

      def human = new Human()

     

      human.openWindow()

 

 

运行的结果为：

the window is opened!

 

这就完成了一个简单的运行期的Mixin功能。

现在，我们的需求可能会在这个基础上进一步扩展，比如，有一个机器人也希望拥有开窗的功能，或者有一个自动装置也能开窗。这就需要把我们的Window类的"open"功能Mixin到不同的类中去。

当然，我们可以使用上面的方法，对每一个需要使用开窗功能的类使用ExpandoMetaClass类一一实现。

但既然有这么多类希望实现相同的功能，我们当然希望有一个工具来帮助我们简化我们的工作。

class Mixin {

   

    private targetClass

   

    def Mixin(targetClass)

    {

       this.targetClass = targetClass

    }

   

    def mixinWith(String asMethodName, Closure closure)

    {

       targetClass.metaClass."$asMethodName" = closure

    }

   

}

 

有了这个Mixin类，我们就可以这样实现Human类的开窗功能：

 

      def window = new Window()

     

      def m = new Mixin(Human)

     

      m.mixinWith("openWindow",window.&open)

     

      def human = new Human()

     

  human.openWindow()

 

这个Mixin帮忙类的功能就比较强大了，它可以把其他类的某个方法mixin到Human类去里；也可以把Window类的"open"方法mixin到其他的某个类中去。

甚至，我们可以直接会Human类添加一个方法，如：

 

      def m = new Mixin(Human)

 

      m.mixinWith('driveCar')

      {

         println 'The car is running'

      }

     

      def human = new Human()

     

      human.driveCar()

 

运行结果为：

The car is running

 

当然，你可能对Mixin类的"mixinWith"方法不满意，希望使用更加DSL的方法，那么我们就可以这样实现：

class Mixin {

   

    private targetClass

   

    def Mixin(targetClass)

    {

       this.targetClass = targetClass

    }

   

    def invokeMethod(String name,args)

    {

       if(name.startsWith('mixinAs'))

       {

           def methodName = name[7].toLowerCase()+name[8..-1]

           targetClass.metaClass."$methodName" = args[0]

       }

    }

   

 

}

 

然后，我们就可以这样使用Mixin类：

 

      def window = new Window()

     

  def m = new Mixin(Human)

 

      m.mixinAsOpenWindow window.&open

     

      def human = new Human()

     

      human.openWindow()

   

 

上面的代码行中，形如"m.mixinAsOpenWindow window.&open"就更有可读性。运行结果同样为：

the window is opened!