当 MySubClass 扩展 MyClass 时，在 MyClass 中使用 return MyClass 对象的方法

Question

我在 subclass 一个非常简单的 class 上遇到问题，它也有返回初始 class 的方法。

public class MyClass {

   public MyClass(){
     }

   public MyClass filterOn(String something){
       MyClass result=new MyClass();
       result.doSomethingUsingThisInstance(this, something);

      return result;
   }

}


 public class MySubClass extends MyClass{
   ....
 }

好的，现在如果我想这样调用：

  MySubClass subClass=new MySubClass();
  MySubClass subClass2=(MySubClass)subClass.filterOn("Hello World");

然后我有一个java.lang.ClassCastException:cannot cast MyClass to MySubClass

如何防止这种情况？

Answer 1

(MySubClass)subClass.filterOn("Hello World");

和

public MyClass filterOn(String something)

您不能将基 class 转换为派生 class。如果你这样做，你会得到那个例外，ClassCastException

读这个：java.lang.ClassCastException

Answer 2

覆盖 filterOn() 方法以在 MySubClass 中创建您想要的实例：

 public class MySubClass extends MyClass{

    public MyClass filterOn(String something){
       MySubClass result = new MySubClass();
       result.doSomethingUsingThisInstance(this, something);
       return result;
    }
   ....
 }

您还可以通过在 MyClass 中引入一个方法来创建我们在 subclass 中覆盖的当前 class 的实例，从而避免 filterOn() 方法中的重复：

public class MyClass {

   public MyClass(){
     }

   public MyClass createSpecificInstance() {
     return new MyClass();
   }

   public MyClass filterOn(String something){
       MyClass result = createSpecificInstance();
       result.doSomethingUsingThisInstance(this, something);

      return result;
   }

}

现在 Sub class 仅覆盖 createSpecificInstance() :

public class MySubClass  extends MyClass {

   public MyClass createSpecificInstance() {
     return new MySubClass();
   }

}

Answer 3

您尝试将 return 值转换为派生类型，这不起作用并导致 class 转换异常。

原因：在类型层次结构中向上转换是有效的，因为你的基础 class 只需要派生的 class（通常）具有的属性/方法。反之则行不通，因为它可能会导致问题。考虑：

class Base {
// some stuff here
}

class Derived1 extends Base {
  private int foo;
}

class Derived2 extends Base {
  private String bar;
}

Base myObject = new Derived1(); 
// this works, Derived1 has everything Base requires
// myObject.foo still exists, but can not be trivially accessed.

Derived2 myOtherObject = (Derived2)myObject;
// Now what? 
// What happens to myObject.foo? 
// Where does myOtherObject.bar come from?

在你的情况下你能做什么：

如果 filterOn() 的实现根据派生 class 的具体实现有很大不同，请在基础 class 中将其 abstract =] 并在派生的 class.
检查您是否有设计问题。您真的需要将 filterOn() 的结果转换为派生的 class 吗？
使用Generics。请记住，您可以使用派生 class 作为基础 class 中的泛型。仅当 filterOn() 的实现对于每个子 class 完全相同（当然类型除外）时才有效。
提供一个允许从基础 class 创建派生 class 实例的构造函数。使用它而不是强制转换。符合

Derived1(Base baseObject){
  // copy all the stuff from the base object
  this.foo = 0; // initialize the rest
}

也许继承不是你所需要的。组合有很多击败继承的趋势（Explained nicely here）。所以你可以试试：

class BetterThenDerived {
  private Base myBaseObject;
  private int foo;
}

Answer 4

这是协方差问题的一个方面。参见示例 Covariance and contravariance. And Demonstrate covariance and contravariance in Java?。这并不是 Java 擅长的地方，但有几个选择。

首先，重写方法时，您可以声明更具体的 return 类型。例如，在 MySubClass 中你可以声明：

@Override
public MySubClass filterOn(String something) {
    // ...
}

现在这并不能解决你的问题。您仍然需要一种方法让此方法创建 MySubClass 对象并对其执行某些操作。它所做的是，它使客户端代码完全不需要强制转换。你可以采取davidxxx的答案中方法的实现（前提是result.doSomethingUsingThisInstance()是protected或public）：

@Override
public MySubClass filterOn(String something) {
    MySubClass result = new MySubClass();
    result.doSomethingUsingThisInstance(this, something);
    return result;
}

您可能对必须在所有子类中复制此方法感到恼火。如果真正的工作留在 result.doSomethingUsingThisInstance() 我想你可能会接受它。

另一个想法是 clone() 用于生成正确运行时类型的对象：

public class MyClass implements Cloneable {

    public MyClass filterOn(String something) {
        try {
            MyClass result = (MyClass) this.clone();
            result.doSomethingUsingThisInstance(this, something);

            return result;
        } catch (CloneNotSupportedException cnse) {
            throw new AssertionError(cnse);
        }
    }

}

不过，在使用这个想法之前我会三思而后行。您的克隆包含您不希望存在的数据的一个原因是，您可能必须确保在处理克隆之前已将其清除。您仍然可以将它与 returning 子类中的特定子类型结合起来，现在它只需要一个转换（仍然在实现中，客户端不需要担心）：

public class MySubClass extends MyClass {

    @Override
    public MySubClass filterOn(String something) {
        return (MySubClass) super.filterOn(something);
    }

}

当 MySubClass 扩展 MyClass 时，在 MyClass 中使用 return MyClass 对象的方法

Using method that return MyClass object within MyClass when MySubClass extends MyClass

java

extends

subclass