Java多态场景下不使用强制类型转换的实现方案咨询

解决方案 #

你可以通过以下三种常见的实现方案去掉强制类型转换：

方案1：父类定义公共业务方法，子类重写实现差异化逻辑 #

这是最符合面向对象多态特性的实现方式：在父类A中定义统一的属性设置方法，子类B重写该方法加入自身属性的设置逻辑，调用时直接用父类引用调用该方法即可，会自动根据实际实例类型执行对应逻辑。
代码修改如下：

父类A修改

class A{
    int a;
    
    public int getA(){
        return a;
    } 
    
    public void setA(int a){
        this.a=a;
    }

    // 新增统一的属性设置方法，父类默认实现只设置a
    public void setParams(int aValue){
        setA(aValue);
    }
}

子类B修改

class B extends A{
    int b;
    public int getB(){
        return b;
    } 
    
    public void setB(int b){
        this.b=b;
    }

    // 重写设置方法，同时设置a和b
    @Override
    public void setParams(int aValue) {
        super.setParams(aValue);
        setB(4);
        // 如果b的值需要动态传入，也可以给方法加第二个int参数接收b的值
    }
}

主类修改

class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        A aa;
        if(runtime condition)   {         
            aa= new B();
        } else{
            aa= new A();
        }
        // 直接调用统一方法，无需判断类型、无需强转
        aa.setParams(3);
    }
}

方案2：封装对象创建逻辑，分支内用具体类型接收实例 #

如果不想修改父类和子类的原有结构，可以把对象创建和初始化的逻辑收敛在条件分支内部，分支内用具体类型的变量接收实例，完成所有属性设置后再赋值给父类引用：

class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        A aa;
        if(runtime condition)   {         
            B b = new B();
            b.setA(3);
            b.setB(4);
            aa = b;
        } else{
            A a = new A();
            a.setA(3);
            aa = a;
        }
    }
}

这种方案不需要修改原有类的结构，适合无法修改父类/子类源代码的场景。

可选方案（JDK 16+）：instanceof模式匹配 #

如果你使用JDK16及以上版本，可以用instanceof的模式匹配语法避免显式强转：

class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        A aa;
        if(runtime condition)   {         
            aa= new B();
            aa.setA(3);
            // 匹配成功后直接用变量b接收转换后的实例，不需要手动强转
            if(aa instanceof B b){
                b.setB(4);
            }
        } else{
            aa= new A();
            aa.setA(3);
        }
    }
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Kuldeep Singh