Java - 从接口到实现的动态类转换

Question

我读过其他相关的文章，但我仍然不太确定如何，或者是否可以在 Java 中动态转换（接口到实现）。我的印象是我必须使用反射来做到这一点。

我正在从事的特定项目需要使用许多 instanceof 检查，而且在我看来，它有点失控，因此将不胜感激任何想法/解决方案。

下面是我写的一个小例子，只是为了明确我想要做什么。如果您需要更多信息，请告诉我：

接口：

public interface IRobot {
    String getName();
}

实现：

public class RoboCop implements IRobot {
    String name = this.getClass()+this.getClass().getName();
    public RoboCop() {}
    public String getName() { return name; }
}

public class T1000 implements IRobot {
    String name = this.getClass()+this.getClass().getName();
    public T1000() {}
    public String getName() { return name; }
}

处理实现的类：

import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
public class RobotFactory {

    public static void main(String[] args) {
        new RobotFactory();
    }

    public RobotFactory() {
        List<IRobot> robots = new LinkedList<IRobot>();
        robots.add( new RoboCop() );
        robots.add( new T1000() );
        System.out.println("Test 1 - Do not cast, and call deploy(robot)");
        for(IRobot robot : robots) {
            deploy(robot);  // deploy(Object robot) will be called for each..
        }
        System.out.println("Test 2 - use instanceof");
        for(IRobot robot : robots) { // use instanceof, works but can get messy
            if(robot instanceof RoboCop) {
                deploy((RoboCop)robot);
            }
            if(robot instanceof T1000) {
                deploy((T1000)robot);
            }
        }
        System.out.println("Test 3 - dynamically cast using reflection?");
        for(IRobot robot : robots) {
            //deploy((<Dynamic cast based on robot's type>)robot);  // <-- How to do this?
        }
    }

    public void deploy(RoboCop robot) {
        System.out.println("A RoboCop has been received... preparing for deployment.");
        // preparing for deployment
    }

    public void deploy(T1000 robot) {
        System.out.println("A T1000 has been received... preparing for deployment.");
        // preparing for deployment
    }

    public void deploy(Object robot) {
        System.out.println("An unknown robot has been received... Deactivating Robot");
        // deactivate
    }
}

输出：

[RoboCop@42e816, T1000@9304b1]
Test 1 - Do not cast, and call deploy(robot)
An unknown robot has been received... Deactivating Robot
An unknown robot has been received... Deactivating Robot
Test 2 - use instanceof
A RoboCop has been received... preparing for deployment.
A T1000 has been received... preparing for deployment.
Test 3 - dynamically cast using reflection?

因此，总结我的问题，在这种情况下如何才能完全避免使用 instanceof 。谢谢。

Answer 1

您可以部署IRobot的方法，或使用访问者模式 。

不，反思不会让事情变得更容易。

Answer 2

Kent Beck 在他的书中测试驱动开发中说：任何时候你使用运行时类型检查，多态性应该有所帮助。将deploy() 方法放入您的界面中并调用它。您将能够透明地对待所有机器人。

忘记反思吧，你只是想多了。记住基本的面向对象原则。

Answer 3

重载方法的分派是在编译时静态完成的，因此您的方法无法工作。这也是非常糟糕的设计。 getName() 方法是机器人类之间唯一不同的东西，但它实际上从未被调用，这难道不会让您感到奇怪吗？ ？

您必须放弃重载方法，而是使用直接调用的机器人类中方法的方法重写。 IE

public void deploy(IRobot robot) {
    System.out.println("A "+robot.getName()+" has been received..."
                        +" preparing for deployment.");
    // preparing for deployment
}

Answer 4

您可以通过在 IRobot 接口和实现中移动部署方法来避免使用 instanceof。

该行为的解释是您的三种部署方法是三种不同的方法；具有不同签名的重载方法。在编译时，它决定选择哪一个，而不是在运行时基于真实的类......

Answer 5

您可以使用 工厂方法模式，而不是使用 instanceof

工厂方法的定义...

与其他创作模式一样，它
处理创建的问题
未指定的对象（产品）
对象的确切类别
创建。

您将需要一个 RobotCreatorFactory ，它有一个名为 IRobot createRobot(String robotsName) {...} 的方法（看到您的机器人返回一个名称。我的建议是每个机器人将有一个public static String name NAME = Robocop.class.getName();。在该方法中，您将进行诸如这样的检查

if (Robocop.NAME.equals(robotName) { return new RoboCop(); }

，这样就可以减轻instanceof的负担。而且，您可以在 DeploymentVisitor 上使用 @Meriton 的建议（使用访问者模式）....

PS 我的示例是对工厂方法模式的粗略解释。 GoF 书籍和维基百科中有一个例子。