Wie vermeide ich Downcasting?

Meine Frage betrifft einen Sonderfall der Superklasse Animal.

1. Meine AnimalDose moveForward()und eat().
2. Sealerstreckt Animal.
3. Dogerstreckt Animal.
4. Und es gibt ein besonderes Wesen , das auch erstreckt Animalgenannt Human.
5. Humanimplementiert auch eine Methode speak()(nicht implementiert von Animal).

In einer Implementierung einer abstrakten Methode, die akzeptiert, Animalmöchte ich die speak()Methode verwenden. Das scheint ohne Niedergeschlagenheit nicht möglich zu sein. Jeremy Miller schrieb in seinem Artikel, dass ein Niedergeschlagener riecht.

Was wäre eine Lösung, um in dieser Situation einen Sturz zu vermeiden?

Wenn Sie eine Methode haben, die wissen muss, ob die bestimmte Klasse vom Typ ist Human, um etwas zu tun, dann brechen Sie einige SOLID-Prinzipien , insbesondere:

• Offenes / geschlossenes Prinzip - Wenn Sie in Zukunft einen neuen Tiertyp hinzufügen müssen, der sprechen kann (z. B. einen Papagei), oder etwas spezielles für diesen Typ tun müssen, muss sich Ihr bestehender Code ändern
• Prinzip der Schnittstellentrennung - es klingt, als würden Sie zu viel verallgemeinern. Ein Tier kann ein breites Artenspektrum abdecken.

Wenn Ihre Methode einen bestimmten Klassentyp erwartet, um diese bestimmte Methode aufzurufen, ändern Sie diese Methode meiner Meinung nach so, dass nur diese Klasse und nicht die Schnittstelle akzeptiert wird.

Etwas wie das :

public void MakeItSpeak( Human obj );

und nicht so:

public void SpeakIfHuman( Animal obj );

Das Problem ist nicht, dass du einen Downcast machst - es ist, dass du einen Downcast machst Human. Erstellen Sie stattdessen eine Schnittstelle:

public interface CanSpeak{
    void speak();
}

public abstract class Animal{
    //....
}

public class Human extends Animal implements CanSpeak{
    public void speak(){
        //....
    }
}

public void mysteriousMethod(Animal animal){
    //....
    if(animal instanceof CanSpeak){
        ((CanSpeak)animal).speak();
    }else{
        //Throw exception or something
    }
    //....
}

Auf diese Weise ist die Bedingung nicht, dass das Tier ist Human- die Bedingung ist, dass es sprechen kann. Dies bedeutet mysteriousMethod, dass mit anderen, nicht menschlichen Unterklassen gearbeitet werden kann, Animalsofern diese implementiert sind CanSpeak.

In diesem Fall wäre die Standardimplementierung von speak()in der AbstractAnimalKlasse:

void speak() throws CantSpeakException {
  throw new CantSpeakException();
}

Zu diesem Zeitpunkt haben Sie eine Standardimplementierung in der Abstract-Klasse - und sie verhält sich korrekt.

try {
  thingy.speak();
} catch (CantSeakException e) {
  System.out.println("You can't talk to the " + thingy.name());
}

Ja, das heißt, Sie haben Versuchsfänge im Code verstreut, um alle zu behandeln speak, aber die Alternative dazu besteht darin, if(thingy is Human)stattdessen alle Speaks zu verpacken.

Der Vorteil der Ausnahme ist, dass Sie nicht alle Tests erneut durchführen müssen, wenn Sie irgendwann eine andere Art von Dingen haben, die sprechen (einen Papagei).

Sie könnten Communicate to Animal hinzufügen. Hund bellt, Mensch spricht, Robbe ... äh ... Ich weiß nicht, was Robbe tut.

Aber es hört sich so an, als ob Ihre Methode so konzipiert ist, dass (Tier ist Mensch) Sprechen ();

Die Frage, die Sie möglicherweise stellen möchten, lautet: Was ist die Alternative? Es ist schwierig, einen Vorschlag zu machen, da ich nicht genau weiß, was Sie erreichen möchten. Es gibt theoretische Situationen, in denen Downcasting / Upcasting der beste Ansatz ist.

Downcasting ist manchmal notwendig und angemessen. Insbesondere ist es häufig in Fällen angebracht, in denen Objekte vorhanden sind, die möglicherweise über eine bestimmte Fähigkeit verfügen oder nicht, und diese Fähigkeit möchte man verwenden, wenn sie vorhanden ist, während Objekte ohne diese Fähigkeit auf eine bestimmte Standardweise behandelt werden. Als einfaches Beispiel wird angenommen, dass a Stringgefragt wird, ob es einem anderen beliebigen Objekt entspricht. Damit eins Stringdem anderen entspricht String, muss es die Länge und das Hintergrundzeichenarray der anderen Zeichenfolge untersuchen. Wenn a Stringgefragt wird, ob es gleich a Dogist, kann es nicht auf die Länge von zugreifen Dog, aber es sollte nicht müssen; stattdessen, wenn das Objekt, mit dem sich a Stringvergleichen soll, nicht a istStringsollte der Vergleich ein Standardverhalten verwenden (Meldung, dass das andere Objekt nicht gleich ist).

Die Zeit, in der das Herabwerfen als am zweifelhaftesten angesehen werden sollte, ist die Zeit, in der "bekannt" ist, dass das zu gießende Objekt vom richtigen Typ ist. Wenn bekannt ist, dass ein Objekt ein Objekt ist Cat, sollte im Allgemeinen eine Variable vom Typ Catanstelle einer Variablen vom Typ verwendet werden Animal, um auf dieses Objekt zu verweisen. Es gibt Zeiten, in denen dies jedoch nicht immer funktioniert. Beispielsweise kann eine ZooSammlung Paare von Objekten in Slots für gerade / ungerade Arrays enthalten, mit der Erwartung, dass die Objekte in jedem Paar aufeinander einwirken können, auch wenn sie nicht auf die Objekte in anderen Paaren einwirken können. In einem solchen Fall müssten die Objekte in jedem Paar immer noch einen unspezifischen Parametertyp akzeptieren, sodass sie syntaktisch die Objekte von jedem anderen Paar übergeben . Also, auch wenn Cat's gehtplayWith(Animal other)Verfahren funktionieren würde nur dann , wenn othereine war Cat, die Zooin der Lage sein müssen , wäre es ein Element eines zu übergeben Animal[], so dass ihr Parametertyp sein müsste, Animalals vielmehr Cat.

In Fällen, in denen Downcasting legitimerweise unvermeidbar ist, sollte man es ohne Bedenken anwenden. Die entscheidende Frage ist, wann man Downcasting sinnvoll vermeiden und wann es sinnvoll möglich ist.

In einer Implementierung einer abstrakten Methode, die Animals akzeptiert, möchte ich die speak () -Methode verwenden.

Sie haben ein paar Möglichkeiten:

• Verwenden Sie Reflection, um anzurufen, speakfalls vorhanden. Vorteil: keine Abhängigkeit von Human. Nachteil: Es gibt jetzt eine versteckte Abhängigkeit vom Namen "speak".

• Eine neue Schnittstelle einführen Speakerund auf die Schnittstelle herunterschalten. Dies ist flexibler als abhängig von einem bestimmten Betontyp. Dies hat den Nachteil, dass Sie Änderungen vornehmen müssen, um sie Humanzu implementieren Speaker. Dies funktioniert nicht, wenn Sie keine Änderungen vornehmen könnenHuman

• Niedergeschlagen auf Human. Dies hat den Nachteil, dass Sie den Code immer dann ändern müssen, wenn eine andere Unterklasse sprechen soll. Idealerweise möchten Sie Anwendungen erweitern, indem Sie Code hinzufügen, ohne immer wieder zurück zu gehen und alten Code zu ändern.