面向对象：继承、组合与多态

这一课你将能做到

1. 用判题平台 CfUser、CfLesson、CfSubmission 三大领域对象讲清"是什么"、"有什么"、"能做什么"
2. 判断一段关系该用继承还是组合，并用 Java 17 的 sealed 和 record 表达受限继承与值对象
3. 写出"一个接口多种实现"的多态结构，让 JudgeEngine、SubmissionValidator 都能被替换

为什么要学

面向对象不是语法课，是"怎么把现实世界拆成代码"的课。判题平台里有用户、课程、提交记录、练习记录，它们之间既有"是一个"（ACSubmission 是 Submission），也有"有一个"（Submission 有代码、有状态、有提交时间）。用错继承会导致类树失控，用错组合会导致贫血对象。本课帮你建立判断标准。

先建立图像

继承（is-a）              组合（has-a）
─────────────            ─────────────
JavaSubmission           Submission
  is a                    has a CodeSnippet
  Submission                + has a UserRef
                            + has a JudgeResult

多态：JudgeEngine 接口
         /        \
  JavaJudge     PythonJudge
  同一个 judge()   不同行为

跟着做

步骤 1：区分继承与组合

// 继承：只有当"子类完全能替代父类"时才用
public abstract class CfUser {
    private final Long id;
    private final String nickname;
    private final LocalDateTime registerAt;

    public abstract boolean canAccess(CfLesson lesson);
}

public class FreeUser extends CfUser {
    @Override
    public boolean canAccess(CfLesson lesson) {
        return lesson.isFree();
    }
}

public class VipUser extends CfUser {
    private final LocalDateTime vipExpireAt;
    @Override
    public boolean canAccess(CfLesson lesson) {
        if (vipExpireAt.isBefore(LocalDateTime.now())) return false;
        return true; // VIP 可看全部
    }
}

// 组合：Submission 有多个部分，不是"是一种"的关系
public record SubmissionMeta(long userId, long lessonId, LocalDateTime submittedAt) {}

public class Submission {
    private final Long id;
    private final SubmissionMeta meta;
    private CodeSnippet code;
    private JudgeResult result;
    private SubmissionStatus status;

    public void assignResult(JudgeResult result) {
        this.result = result;
        this.status = result.isAccepted() ? SubmissionStatus.ACCEPTED : SubmissionStatus.REJECTED;
    }
}

步骤 2：用 sealed 限制继承

Java 17 的 sealed 让继承白名单化：

public abstract sealed class Lesson
    permits FreeLesson, VipLesson, TeamLesson {
    private final Long id;
    private final String title;
    public abstract boolean isAccessibleBy(CfUser user);
}

public final class FreeLesson extends Lesson {
    @Override public boolean isAccessibleBy(CfUser user) { return true; }
}
public final class VipLesson extends Lesson {
    @Override public boolean isAccessibleBy(CfUser user) { return user.isVip(); }
}
public final class TeamLesson extends Lesson {
    @Override public boolean isAccessibleBy(CfUser user) { return user.inSameTeam(this.teamId()); }
}