Java 类模式匹配行为

我正在为我的简单问题寻找一种设计模式。这是一个简化的版本

class Animal{...}
class Dog extends Animal{...}
class Cat extends Animal{...}
... // so on, 3 other classes as of now

我有一个静态方法（实际上是通过web服务公开的，但它是同义词），它接受

id

并返回一个animal

如果返回了

cat

，则使用

cat

对象的另一个团队将生成一个CatReport。如果是狗，那么狗报告（他们可以用它做任何事情）。显然猫和狗有不同的属性<代码>猫和狗除了它们是动物这一事实之外，没有任何共同之处。所以打下面这样的电话是不够的，因为我需要准确的类型：

public static Animal getAnimal(int id){}

这还不够，因为

animal

没有包含精确类型可以提供给我的所有信息

处理这个问题的最好办法是什么

---

PS：在Scala中，我只需在对象上进行模式匹配。这很好地解决了这个问题

我的一个解决方案是：进行一个调用，返回一个

enum

，表示

id

对应的内容。然后分别为以下各项打电话：

public static AnimalType getAnimalType(int id){}
public static Cat getCat(int id){}
public static Dog getDog(int id){}
....

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但是这很麻烦。

如果我正确理解了这个问题，您希望调用与您拥有的对象类型相关的方法的正确实现。所以，若一个动物是一只猫，若你们有下面这样的代码，那个么应该从cat类调用generate report方法

public static Animal getAnimal(int id){ 
 //your code to return object of either Cat or Dog
}
animal.generateReport();

class Animal{

}
class Dog extends Animal{
     public String dogName = "Dog1";
}

class Cat extends Animal{
    public String catName = "Cat1";
}


public class HelloWorld{

     public static void main(String []args){

        //call getAnimal and get the object instead of following line
        Animal animal = new Cat();

        if ( animal instanceof Cat ){

            //cast Animal to Cat
            Cat cat = (Cat) animal;
            System.out.println(cat.catName);

        }else if ( animal instanceof Dog ){

            //cast Animal to Dog
            Dog dog = (Dog) animal;
            System.out.println(dog.dogName);
        }

     }

 }

首先，正如你所说

显然猫和狗有不同的属性。猫和狗没有 除了它们是动物这一事实之外，还有什么共同点吗

由于子类没有任何公共功能，因此将Animal定义为接口，而不是下面给出的类

interface Animal{
 public void generateReport();
}

像这样创造猫和狗

class Cat implements Animal{
//define cat specific attributes here
 public void generateReport(){
   //your logic to generate cat report
 }

}

class Dog implements Animal{
 //define dog specific attributes here
 public void generateReport(){
   //your logic to generate dog report
 }

}

由于generateReport（）方法是在接口中定义的，因此实现该接口的所有类都必须具有generateReport（）

所以当你打这样的电话时

public static Animal getAnimal(int id){ 
 //your code to return object of either Cat or Dog
}
animal.generateReport();

将调用基础对象的方法

如果您只是想知道动物对象指的是什么（从getAnimal方法返回，即猫或狗），您可以像下面这样检查它

public static Animal getAnimal(int id){ 
 //your code to return object of either Cat or Dog
}
animal.generateReport();

class Animal{

}
class Dog extends Animal{
     public String dogName = "Dog1";
}

class Cat extends Animal{
    public String catName = "Cat1";
}


public class HelloWorld{

     public static void main(String []args){

        //call getAnimal and get the object instead of following line
        Animal animal = new Cat();

        if ( animal instanceof Cat ){

            //cast Animal to Cat
            Cat cat = (Cat) animal;
            System.out.println(cat.catName);

        }else if ( animal instanceof Dog ){

            //cast Animal to Dog
            Dog dog = (Dog) animal;
            System.out.println(dog.dogName);
        }

     }

 }

---

在Java这样的语言中，可以使用

Visitor

模式模拟模式匹配行为

您可以通过以下步骤完成：

定义一个接口

Animal

，用

accept

方法表示动物

向

Animal

添加一些子类，并给出与下面的小示例相同的实现

定义一个接口

Visitor

，并给它一个实现。这个类将允许您在类上模拟一些模式匹配

这里有一个小例子：

public interface Animal {
    public void accept(AnimalVisitor v); 
}

public class Dog extends Animal {
    public void accept(AnimalVisitor v) {
        v.visit(this);
    }
}

public class Cat extends Animal {
    public void accdept(AnimalVistior v) {
        v.visit(this);
    }   
}

public interface AnimalVisitor {
    public void visit(Dog d);
    public void visit(Cat c);
}

public class PrintAnimal implements AnimalVisitor {

    public void visit(Dog d) {
        System.out.println("Dog");
    }

    public void visit(Cat c) {
        System.out.println("Cat");
    }

}

Visitor

模式是解决您的问题的一种优雅方式，它还可以避免在一个函数中累积

if（条形图的x实例）

。使用此模式，您的代码将更具可读性，更易于扩展

对应的Scala代码可以让我了解我的答案：

abstract class Animal {}

case class Dog() extends Animal
case class Cat() extends Animal 

object Animal {

  def printAnimal(a : Animal) = a match {
    case x : Dog => "Dog"
    case x : Cat => "Cat"
    case _ => "Unknown"
  }
  def main(args : Array[String]) = {
    println(printAnimal(Dog()))
  }
}

---

嗯，我没有看到任何真正优雅的解决方案，但您可以使用这种代码创建一种报告工厂

public Report getCorrespondingReport(Animal animal){
    if(animal instanceof Dog) return new DogReport();
    if(animal instanceof Cat) return new CatReport();
...

---

…或者您可以制作一个通用报告，并使用反射来检查您的动物实例，并按照一般规则生成报告，但这可能不可行。

我不太确定您在尝试什么。你想使用动物，但需要知道它的确切类型，因为“动物”是不够的。您可以做的是，如果客户机也定义了所有可能的类，则尝试将其转换为不同类型的动物，以查看它是什么。我建议您稍微了解一下反射，并检查这是否解决了您的用例。如果没有，您可能需要重新考虑您的设计决策。如请求中所述，这些值将从对象中读取，并由其他团队用于生成他们的报告。所以这不是解决办法。他们可以对对象做任何他们想做的事情。无论哪个团队使用它，底层对象仍然是指Dog或Cat，因此正确的实现将被调用。Nope。我不能在animal类中使用

generateReport

方法。他们甚至可能不做报告，只是简单地读取值并做一些事情。查看编辑后的答案。仍然可以在接口或抽象类中使用generateReport。当您在猫或狗中重写时，您可以做任何您想做的事情，而不依赖于动物类。考虑“implements Externizable”接口，其中实现它的类不依赖于Externizale接口。