Bagaimana cara menghindari downcasting?

Pertanyaan saya adalah tentang kasus khusus Hewan kelas super.

1. Saya Animalbisa moveForward()dan eat().
2. Sealmeluas Animal.
3. Dogmeluas Animal.
4. Dan ada makhluk khusus yang juga Animaldisebut memanjang Human.
5. Humanmengimplementasikan juga metode speak()(tidak diterapkan oleh Animal).

Dalam implementasi metode abstrak yang menerima Animalsaya ingin menggunakan speak()metode ini. Tampaknya tidak mungkin tanpa melakukan downcast. Jeremy Miller menulis dalam artikelnya bahwa orang yang tertekan berbau.

Apa yang akan menjadi solusi untuk menghindari downcasting dalam situasi ini?

Jika Anda memiliki metode yang perlu tahu apakah kelas spesifik adalah tipe Humanuntuk melakukan sesuatu, maka Anda melanggar beberapa prinsip SOLID , terutama:

• Prinsip terbuka / tertutup - jika, di masa depan, Anda perlu menambahkan jenis hewan baru yang dapat berbicara (misalnya, burung beo), atau melakukan sesuatu yang spesifik untuk jenis itu, kode Anda yang ada harus diubah
• Prinsip pemisahan antarmuka - sepertinya Anda terlalu menyamaratakan. Seekor hewan dapat mencakup spektrum spesies yang luas.

Menurut pendapat saya, jika metode Anda mengharapkan tipe kelas tertentu, untuk memanggilnya metode tertentu, maka ubah metode itu untuk hanya menerima kelas itu, dan bukan antarmuka itu.

Sesuatu seperti ini :

public void MakeItSpeak( Human obj );

dan tidak seperti ini:

public void SpeakIfHuman( Animal obj );

Masalahnya bukan bahwa Anda downcasting - itu yang Anda downcasting Human. Alih-alih, buat antarmuka:

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
    }
    //....
}

Dengan cara ini, syaratnya bukan bahwa hewan itu Human- syaratnya adalah ia dapat berbicara. Ini berarti mysteriousMethoddapat bekerja dengan subkelas non-manusia lainnya Animalselama mereka menerapkannya CanSpeak.

Anda dapat menambahkan Berkomunikasi ke Hewan. Anjing menggonggong, Manusia berbicara, Anjing laut .. uhh .. Saya tidak tahu anjing laut apa.

Tetapi sepertinya metode Anda dirancang untuk jika (Hewan adalah Manusia) Bicara ();

Pertanyaan yang mungkin ingin Anda tanyakan adalah, apa alternatifnya? Sulit memberikan saran karena saya tidak tahu persis apa yang ingin Anda capai. Ada situasi teoretis di mana downcasting / upcasting adalah pendekatan terbaik.

Dalam hal ini, implementasi default speak()di AbstractAnimalkelas adalah:

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

Pada titik itu, Anda memiliki implementasi default di kelas Abstrak - dan itu berlaku dengan benar.

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

Ya, ini berarti Anda punya try-catch yang tersebar di seluruh kode untuk menangani semuanya speak, tetapi alternatifnya adalah if(thingy is Human)membungkus semua yang berbicara.

Keuntungan dari pengecualian adalah bahwa jika Anda memiliki jenis hal lain di beberapa titik yang berbicara (burung beo) Anda tidak perlu menerapkan kembali semua tes Anda.

Downcasting terkadang perlu dan tepat. Secara khusus, itu sering tepat dalam kasus di mana seseorang memiliki objek yang mungkin atau mungkin tidak memiliki beberapa kemampuan, dan seseorang ingin menggunakan kemampuan itu ketika ada saat menangani objek tanpa kemampuan itu dalam beberapa mode standar. Sebagai contoh sederhana, anggap a Stringditanya apakah itu sama dengan beberapa objek arbitrer lainnya. Agar satu Stringsama dengan yang lain String, ia harus memeriksa panjang dan dukungan array karakter dari string lainnya. Jika Stringditanya apakah sama dengan Dog, bagaimanapun, ia tidak dapat mengakses panjangnya Dog, tetapi seharusnya tidak harus; sebagai gantinya, jika objek yang Stringseharusnya dibandingkan itu sendiri bukan aString, perbandingan harus menggunakan perilaku default (melaporkan bahwa objek lain tidak sama).

Waktu ketika downcasting harus dianggap sebagai yang paling meragukan adalah ketika objek yang dilemparkan "diketahui" memiliki tipe yang tepat. Secara umum, jika suatu objek dikenal sebagai Cat, seseorang harus menggunakan variabel tipe Cat, bukan variabel tipe Animal, untuk merujuknya. Namun ada kalanya ini tidak selalu berhasil. Sebagai contoh, Zookoleksi mungkin menahan pasangan objek dalam slot array genap / ganjil, dengan harapan bahwa objek di setiap pasangan akan dapat saling bertindak, bahkan jika mereka tidak dapat bertindak terhadap objek di pasangan lain. Dalam kasus seperti itu, objek dalam setiap pasangan masih harus menerima tipe parameter non-spesifik sehingga mereka, secara sintaksis , dapat melewati objek dari pasangan lain. Jadi, bahkan jika CatituplayWith(Animal other)Metode hanya akan bekerja ketika othersuatu Cat, Zooakan perlu untuk dapat melewatinya elemen dari Animal[], jadi tipe parameternya harus Animallebih daripada Cat.

Dalam kasus di mana downcasting secara sah tidak dapat dihindari, seseorang harus menggunakannya tanpa keraguan. Pertanyaan kuncinya adalah menentukan kapan seseorang secara bijaksana dapat menghindari downcasting, dan menghindarinya jika memungkinkan.

Dalam implementasi metode abstrak yang menerima Hewan saya ingin menggunakan metode speak ().

Anda punya beberapa pilihan:

• Gunakan refleksi untuk menelepon speakjika ada. Keuntungan: tidak ada ketergantungan Human. Kerugian: sekarang ada ketergantungan tersembunyi pada nama "berbicara".

• Memperkenalkan antarmuka baru Speakerdan downcast ke antarmuka. Ini lebih fleksibel daripada tergantung pada jenis beton tertentu. Ini memiliki kelemahan yang harus Anda modifikasi Humanuntuk diterapkan Speaker. Ini tidak akan berfungsi jika Anda tidak dapat memodifikasiHuman

• Downcast ke Human. Ini memiliki kelemahan yaitu Anda harus mengubah kode kapan pun Anda ingin subclass lain berbicara. Idealnya Anda ingin memperpanjang aplikasi dengan menambahkan kode tanpa berulang kali kembali dan mengubah kode lama.