Java中如何通过基类对象调用子类方法？

现有代码结构 #

基类实体 #

public class BaseEntity{
     Integer id; 
     //setter getters etc
}

子类实体 #

public class MyChild extends BaseEntity{
    String name;
    //setter getters etc
}

待优化的工具类 #

public class Util{
    public String getName(BaseEntity base){
        return base != null ? base.getChild().getName() : "";
    } 
}

当前工具类依赖组合关系的getChild()方法，但实际子类是继承BaseEntity而非组合，下面提供几种无需组合的解决方案，优先级从高到低：

方案一：基类定义抽象方法（面向对象最优解） #

如果所有子类都包含name属性，直接在基类中定义抽象的getName()方法，强制子类实现：

public abstract class BaseEntity{
     Integer id; 
     // setter、getter for id
     public abstract String getName();
}

子类实现该方法：

public class MyChild extends BaseEntity{
    String name;
    
    @Override
    public String getName(){
        return this.name;
    }

    // setter、getter etc
}

工具类可以直接简化为：

public class Util{
    public String getName(BaseEntity base){
        return base != null ? base.getName() : "";
    } 
}

这种方案利用多态特性，代码简洁且类型安全，完全符合面向对象设计原则。

方案二：泛型+函数式接口（灵活适配多子类） #

如果无法修改基类，或者不是所有子类都有name属性，可以用泛型结合函数式接口实现通用方法：

import java.util.function.Function;

public class Util{
    // 针对单一子类的类型判断实现
    public String getName(BaseEntity base){
        if(base == null){
            return "";
        }
        if(base instanceof MyChild){
            return ((MyChild)base).getName();
        }
        // 其他子类可在此添加判断逻辑
        return "";
    }

    // 通用泛型方法，适配任意子类的任意属性
    public <T extends BaseEntity> String getProperty(T entity, Function<T, String> getter){
        return entity != null ? getter.apply(entity) : "";
    }
}

使用示例：

Util util = new Util();
MyChild child = new MyChild();
child.setName("Demo");

// 方式1：调用针对MyChild的方法
String name1 = util.getName(child);
// 方式2：通用方法，可适配任何子类的任意属性
String name2 = util.getProperty(child, MyChild::getName);

该方案无反射开销，编译期类型安全，通用方法可以灵活处理不同子类的不同属性，避免重复编写样板代码。

方案三：反射（兜底方案） #

如果以上两种方案都无法实现，反射可以作为最后选择，但要注意性能和编译期安全问题：

import java.lang.reflect.Method;

public class Util{
    public String getName(BaseEntity base){
        if(base == null){
            return "";
        }
        try{
            Method getNameMethod = base.getClass().getMethod("getName");
            return (String) getNameMethod.invoke(base);
        } catch(Exception e){
            // 处理方法不存在、权限异常等情况
            return "";
        }
    }
}

反射会带来一定性能损耗，且无法在编译期校验方法是否存在，仅建议在无法修改基类且子类数量极多的场景下使用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mohammadreza Khatami