Java 最佳实践：转换对象与接口

Question

假设我们有以下玩具界面：

interface Speakable
{
    public abstract void Speak();
}

interface Flyer
{
    public abstract void Fly();
}

我们有一个 class 实现了两个接口：

class Duck implements Speakable, Flyer
{
    public void Speak()
    {
        System.out.println("quack quack don't eat me I taste bad.");
    }

    public void Fly()
    {
        System.out.println("I am flying");
    }
}

在这一点上，我看到了调用 Duck 上的方法的不同方法，但我无法确定哪一种是最佳做法。考虑这种情况：

public class Lab 
{
        private static void DangerousSpeakAndFly(Object x)
        {
            Speakable temp  = (Speakable) x;
            temp.Speak();
            Flyer temp2= (Flyer) x;
            temp2.Fly();
        }

        public static void main(String[] args) 
        {
            Duck daffy= new Duck();
            DangerousSpeakAndFly(daffy);
        }
}

这个程序会按预期运行，因为传递给函数的对象恰好可以转换为 Flyer 和 Speakable，但是当我看到这样的代码时我感到畏缩，因为它不能允许编译时类型检查，并且由于紧密耦合，它可能会抛出意外异常，例如当不同类型的对象（不可转换为任一接口或其中一个接口）作为参数传入时，或者如果 Duck 的实现向下更改该行因此它不再实现 Flyer.

我一直看到 Java 代码是这样写的，有时在教科书中（例如 O'Reilly 的 "Head First Design Patterns" 第 300 页）所以它一定有我的优点我失踪了。

如果我要编写类似的代码，我会尽量避免向下转换为无法保证的类型或接口。例如在这种情况下我会做这样的事情：

interface SpeakingFlyer extends Flyer, Speakable
{

}

class BuzzLightyear implements SpeakingFlyer
{
    public void Speak()
    {
        System.out.println("My name is Buzz");
    }
    public void Fly()
    {
        System.out.println("To infinity and beyond!");
    }
}

我可以这样做：

private static void SafeSpeakAndFly(SpeakingFlyer x)
{
    x.Speak();
    x.Fly();
}

public static void main(String[] args) 
{
    BuzzLightyear bly= new BuzzLightyear();
    SafeSpeakAndFly(bly);
}

这是不必要的矫枉过正吗？这样做的陷阱是什么？

我觉得这种设计将 SafeSpeakAndFly() 函数与其参数分离开来，并且由于编译时类型检查而避免了严重的错误。

为什么第一种方法在实践中被广泛使用而后一种方法却没有？

Answer 1

您可以强制参数同时为 Speakable 和 Flyer 使方法具有类型交集的泛型：

private <T extends Speakable & Flyer> static void DangerousSpeakAndFly(T x) { 
    // use any of `Speakable` or `Flyer` methods of `x`
}

因此您不需要转换或创建额外的界面。

Answer 2

I see Java code written like this all the time, sometimes in textbooks (for example pg. 300 of "Head First Design Patterns" by O'Reilly) so there must be a merit in it that I am missing.

这本书最初是在 2004 年出版的，我认为 Java 当时并不支持泛型。所以 unsafe casting 是当时非常常用的东西。可能，如果我在 Java 中没有参数多态性的支持，我会首先检查参数是否是我想将其转换为的类型的实例，然后进行实际转换：

private static void dangerousSpeakAndFly(Object x) {
    if (x instanceof Speakable) {
        Speakable temp  = (Speakable) x;
        temp.Speak();
    }
    if (x instanceof Flyer) {
        Flyer temp2= (Flyer) x;
        temp2.Fly();
    }
}

然而，有了泛型，我们就可以这样做：

private static <T extends Speakable & Flyer> void reallySafeSpeakAndFly(T x) {
    x.Speak();
    x.Fly();
}

在这里，编译器可以确保我们不会传递未实现 Speakable 和 Flyer 的内容，并且可以在编译时检测到此类大胆的尝试。

Why is the first method used so extensively in practice and the latter isn't?

我想您可能已经看到了很多遗留代码。 :)

Java 最佳实践：转换对象与接口

Java best practice: casting objects vs interfaces

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