管理异构 Java 数组中的不同对象

Question

我必须在 Java 中解决这个 "container problem"。我有一个由不同数字组成的数组，我希望下面的代码能够工作：

 package container;
    class Figure{
        public void draw() {}
        public String getColor() { return null; }
    }

    class Square extends Figure{
        @Override
        public void draw(){
            System.out.println("Square");
        }
    }

    class Circle extends Figure{
        @Override
        public void draw(){
            System.out.println("Circle");
        }
        public float getRadius(){
            return 8;
        }
    }

    public class Container {

        public static void main(String[] args) {

            Figure[] figures = new Figure[3];
            figures[0]= new Circle();
            figures[1]= new Circle();
            figures[2]= new Square();

            for(Figure figure:figures){
                figure.getColor();
                figure.draw(); 
                ((Circle) figure).getRadius();          
            }        
    }
}

您可以看到有问题，因为 Square 没有 getRadius() 方法。我有以下限制：

不能使用泛型
无法使用instanceof

这应该是一个不错的面向对象设计解决方案。

Answer 1

如果您不能使用 instanceof，您可以在 Figure class 中声明抽象方法，并为不需要它的图形添加虚拟实现。以下没有 instanceof 和 java 泛型的代码有效：

package container;

abstract class Figure {
    public void draw(){};
    public String getColor(){return null;};

    protected abstract float getRadius();
}

class Square extends Figure{
    @Override
    public void draw(){
        System.out.println("Square");
    }

    // zero radius for non-circle figures, for instance
    // or you can throw UnsupportedOperationException here.
    public float getRadius() { return 0;} 
}

class Circle extends Figure{
    @Override
    public void draw(){
        System.out.println("Circle");
    }
    public float getRadius(){
        return 8;
    }
}

public class Container {

    public static void main(String[] args) {

        Figure[] figures = new Figure[3];
        figures[0]= new Circle();
        figures[1]= new Circle();
        figures[2]= new Square();

        for(Figure figure:figures){
            figure.getColor();
            figure.draw(); 

            figure.getRadius();
        }        
    }
}

Answer 2

您可以尝试使用 try/catch:

来防止 ClassCastException

try {
   ((Circle) figure).getRadius();
} catch(ClassCastException e) { 
    //does nothing 
}

Answer 3

在Figure中添加getRadius，然后在square的实现中抛出一个UnsupportedOperationException怎么样？

Answer 4

您想编写适用于所有类型 Figures 的代码，并且如果 Figure 是 Circle 或 Square，您想要不同的行为。这就是他们发明多态性的原因。您的代码如下所示：

Figure f;
if (f is Circle) {
  doFoo();
} else {
  doBar();
}

相反，更好的方法如下：

interface Figure {
  public void do();
}

class Circle implements Figure {
  public void do() {
    doFoo();
  }
}

class Square implements Figure {
  public void do() {
    doBar();
  }
}

那么你的代码就变成了：

Figure f;
f.do();

Answer 5

你为什么不在你的基础 class 中添加一个 enum FigureType 来标识 child class？

public static enum FigureType {

    Square,
    Circle
}

public static class Figure {
    private FigureType type;

    public Figure(FigureType type) {
        this.type = type;
    }

    public FigureType getType() {
        return type;
    }

    public void draw() {
    }

    public String getColor() {
        return null;
    }
}

您必须向每个 child class 添加一个默认构造函数，它使用 FigureType.[=16 调用 parent class 构造函数=]

public static class Square extends Figure {

    public Square() {
        super(FigureType.Square);
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Square");
    }
}

public static class Circle extends Figure {

    public Circle() {
        super(FigureType.Circle);
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Circle");
    }

    public float getRadius() {
        return 8;
    }
}

用法：

public static void main(String[] args) {

    Figure[] figures = new Figure[3];
    figures[0] = new Circle();
    figures[1] = new Circle();
    figures[2] = new Square();

    for (Figure figure : figures) {
        figure.getColor();
        figure.draw();
        if (figure.getType() == FigureType.Circle) {
            ((Circle) figure).getRadius();
        }
    }
}

结果：

Circle
Circle
Square

无一例外

管理异构 Java 数组中的不同对象

Managing different objects in an heterogeneous Java array

java

arrays

polymorphism

containers

heterogeneous