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!