面试题：Kotlin DSL中如何实现类型安全的构建器

1. 定义HTML标签类

abstract class Tag(val name: String) {
    val children = mutableListOf<Tag>()
    val attributes = mutableMapOf<String, String>()

    override fun toString(): String {
        val attributeString = attributes.entries.joinToString(" ") { "${it.key}=\"${it.value}\"" }
        val childrenString = children.joinToString("")
        return "<$name ${if (attributeString.isNotEmpty()) attributeString else ""}>$childrenString</$name>"
    }
}

class TextTag(val text: String) : Tag("") {
    override fun toString(): String = text
}

这里定义了一个Tag抽象类，用于表示HTML标签，包含标签名name、子标签children和属性attributes。还定义了一个TextTag类，用于表示文本内容，它继承自Tag，但标签名为空。

2. 构建器定义

class HtmlBuilder {
    private var root: Tag? = null
    private val stack = mutableListOf<Tag>()

    fun tag(name: String, init: Tag.() -> Unit): HtmlBuilder {
        val tag = Tag(name)
        if (stack.isEmpty()) {
            root = tag
        } else {
            stack.last().children.add(tag)
        }
        stack.add(tag)
        tag.init()
        stack.removeLast()
        return this
    }

    fun text(text: String) {
        val textTag = TextTag(text)
        if (stack.isNotEmpty()) {
            stack.last().children.add(textTag)
        }
    }

    override fun toString(): String = root?.toString() ?: ""
}

HtmlBuilder类用于构建HTML结构。tag方法用于创建一个新的标签，并将其添加到当前父标签（如果有）的子标签列表中。text方法用于添加文本内容到当前父标签。

3. 使用构建器的DSL风格代码

fun buildHtml(block: HtmlBuilder.() -> Unit): String {
    val builder = HtmlBuilder()
    builder.block()
    return builder.toString()
}

fun main() {
    val html = buildHtml {
        tag("html") {
            tag("head") {
                tag("title") {
                    text("My Page")
                }
            }
            tag("body") {
                tag("h1") {
                    text("Welcome!")
                }
                tag("p", {
                    attributes["class"] = "content"
                    text("This is some content.")
                })
            }
        }
    }
    println(html)
}

buildHtml函数接收一个HtmlBuilder的扩展函数作为参数，通过这种方式可以以DSL风格构建HTML。在main函数中展示了具体的使用方式，确保了标签的嵌套和属性设置符合HTML语法规则。

原理解释

类型系统保证安全：通过定义Tag及其相关子类，Kotlin的类型系统确保只有合法的标签和文本可以被添加到相应位置。例如，只能将Tag或TextTag类型的对象添加到Tag的children列表中。
构建器模式：HtmlBuilder类采用构建器模式，通过tag和text方法逐步构建复杂的HTML结构。stack用于跟踪当前的父标签，保证标签的正确嵌套。
DSL风格：通过扩展函数和Lambda表达式，使得构建HTML结构的代码看起来更像DSL，提高了代码的可读性和易用性。例如，在buildHtml函数中，可以以一种自然的方式描述HTML标签的层次结构和属性设置。

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面试题：Kotlin DSL中如何实现类型安全的构建器

知识考点

面试题答案

1. 定义HTML标签类

2. 构建器定义

3. 使用构建器的DSL风格代码

原理解释