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实施工厂设计模式时如何避免“ instanceof”?

实施工厂设计模式时如何避免“ instanceof”?

FFIVE 2019-12-26 10:56:36
我正在尝试实现我的第一个工厂设计模式,但不确定将工厂制造的对象添加到列表时如何避免使用instanceof。这就是我想要做的:for (ABluePrint bp : bluePrints) {    AVehicle v = AVehicleFactory.buildVehicle(bp);    allVehicles.add(v);    // Can I accomplish this without using 'instanceof'?    if (v instanceof ACar) {        cars.add((ACar) v);    } else if (v instanceof ABoat) {        boats.add((ABoat) v);    } else if (v instanceof APlane) {        planes.add((APlane) v);    }}根据我在SO上阅读的内容,使用“ instanceof”是一种代码味道。有没有一种更好的方法可以检查工厂创建的不使用“ instanceof”的车辆类型?我欢迎任何有关实施的反馈/建议,因为我什至不确定我是否会采用正确的方法。完整示例如下:import java.util.ArrayList;class VehicleManager {    public static void main(String[] args) {        ArrayList<ABluePrint> bluePrints = new ArrayList<ABluePrint>();        ArrayList<AVehicle> allVehicles = new ArrayList<AVehicle>();        ArrayList<ACar> cars = new ArrayList<ACar>();        ArrayList<ABoat> boats = new ArrayList<ABoat>();        ArrayList<APlane> planes = new ArrayList<APlane>();        /*        *  In my application I have to access the blueprints through an API        *  b/c they have already been created and stored in a data file.        *  I'm creating them here just for example.        */        ABluePrint bp0 = new ABluePrint(0);        ABluePrint bp1 = new ABluePrint(1);        ABluePrint bp2 = new ABluePrint(2);        bluePrints.add(bp0);        bluePrints.add(bp1);        bluePrints.add(bp2);        for (ABluePrint bp : bluePrints) {            AVehicle v = AVehicleFactory.buildVehicle(bp);            allVehicles.add(v);            // Can I accomplish this without using 'instanceof'?            if (v instanceof ACar) {                cars.add((ACar) v);            } else if (v instanceof ABoat) {                boats.add((ABoat) v);            } else if (v instanceof APlane) {                planes.add((APlane) v);            }        }        System.out.println("All Vehicles:");        for (AVehicle v : allVehicles) {            System.out.println("Vehicle: " + v + ", maxSpeed: " + v.maxSpeed);        }
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3 回答

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RISEBY

TA贡献1856条经验 获得超5个赞

您可以实现Visitor模式。


详细答案


这个想法是使用多态来执行类型检查。每个子类都覆盖该accept(Visitor)方法,该方法应在超类中声明。当我们遇到如下情况时:


void add(Vehicle vehicle) {

    //what type is vehicle??

}

我们可以将一个对象传递到中声明的方法中Vehicle。如果vehicle类型为Car,并class Car覆盖我们将对象传递给的方法,则该对象现在将在Car类中声明的方法内进行处理。我们利用它的优势:创建一个Visitor对象并将其传递给重写的方法:


abstract class Vehicle {

    public abstract void accept(AddToListVisitor visitor);

}


class Car extends Vehicle {

    public void accept(AddToListVisitor visitor) {

        //gets handled in this class

    }

}

这Visitor应该准备好访问类型Car。您想要避免使用的任何类型instanceof都必须在中指定Visitor。


class AddToListVisitor {

    public void visit(Car car) {

        //now we know the type! do something...

    }


    public void visit(Plane plane) {

        //now we know the type! do something...

    }

}

这是类型检查的地方!


当Car接收到访问者时,它应该使用this关键字传递自己。由于我们在class中Car,因此visit(Car)将调用该方法。现在,我们知道了对象的类型,就可以在访问者内部执行所需的操作。


因此,从顶部开始:


您创建一个Visitor,执行所需的操作。访问者应该visit为要对其执行操作的每种对象类型提供一个方法。在这种情况下,我们正在为车辆创建访客:


interface VehicleVisitor {

    void visit(Car car);

    void visit(Plane plane);

    void visit(Boat boat);

}

我们要执行的动作是将车辆添加到某物上。我们将创建一个AddTransportVisitor;负责管理交通运输的访客:


class AddTransportVisitor implements VehicleVisitor {

    public void visit(Car car) {

        //add to car list

    }


    public void visit(Plane plane) {

        //add to plane list

    }


    public void visit(Boat boat) {

        //add to boat list

    }

}

每辆车都应该能够接待来访者:


abstract class Vehicle {

    public abstract void accept(VehicleVisitor visitor);

}

当访客被送往车辆时,车辆应调用其visit方法,并将自身传递给参数:


class Car extends Vehicle {

    public void accept(VehicleVisitor visitor) {

        visitor.visit(this);

    }

}


class Boat extends Vehicle {

    public void accept(VehicleVisitor visitor) {

        visitor.visit(this);

    }

}


class Plane extends Vehicle {

    public void accept(VehicleVisitor visitor) {

        visitor.visit(this);

    }

}

这就是类型检查的地方。visit调用了正确的方法,该方法包含根据方法的参数执行的正确代码。


最后一个问题是VehicleVisitor与列表进行交互。这就是您的VehicleManager来历:它封装了列表,使您可以通过一种VehicleManager#add(Vehicle)方法添加载具。


创建访问者时,我们可以将管理器传递给它(可能通过它的构造函数),这样,既然我们知道对象的类型,就可以执行所需的操作。本VehicleManager应包含的游客和拦截VehicleManager#add(Vehicle)来电:


class VehicleManager {

    private List<Car> carList = new ArrayList<>();

    private List<Boat> boatList = new ArrayList<>();

    private List<Plane> planeList = new ArrayList<>();


    private AddTransportVisitor addVisitor = new AddTransportVisitor(this);


    public void add(Vehicle vehicle) {

        vehicle.accept(addVisitor);

    }


    public List<Car> getCarList() {

        return carList;

    }


    public List<Boat> getBoatList() {

        return boatList;

    }


    public List<Plane> getPlaneList() {

        return planeList;

    }

}

现在,我们可以为这些AddTransportVisitor#visit方法编写实现:


class AddTransportVisitor implements VehicleVisitor {

    private VehicleManager manager;


    public AddTransportVisitor(VehicleManager manager) {

        this.manager = manager;

    }


    public void visit(Car car) {

        manager.getCarList().add(car);

    }


    public void visit(Plane plane) {

        manager.getPlaneList().add(plane);

    }


    public void visit(Boat boat) {

       manager.getBoatList().add(boat);

    }

}

我强烈建议删除add每种车辆的吸气剂方法并声明重载方法。这样可以减少不需要时的“访问”开销,例如manager.add(new Car()):


class VehicleManager {

    private List<Car> carList = new ArrayList<>();

    private List<Boat> boatList = new ArrayList<>();

    private List<Plane> planeList = new ArrayList<>();


    private AddTransportVisitor addVisitor = new AddTransportVisitor(this);


    public void add(Vehicle vehicle) {

        vehicle.accept(addVisitor);

    }


    public void add(Car car) {

        carList.add(car);

    }


    public void add(Boat boat) {

        boatList.add(boat);

    }


    public void add(Plane plane) {

        planeList.add(plane);

    }


    public void printAllVehicles() {

        //loop through vehicles, print

    }

}


class AddTransportVisitor implements VehicleVisitor {

    private VehicleManager manager;


    public AddTransportVisitor(VehicleManager manager) {

        this.manager = manager;

    }


    public void visit(Car car) {

        manager.add(car);

    }


    public void visit(Plane plane) {

        manager.add(plane);

    }


    public void visit(Boat boat) {

       manager.add(boat);

    }

}


public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        Vehicle[] vehicles = {

            new Plane(),

            new Car(),

            new Car(),

            new Car(),

            new Boat(),

            new Boat()

        };


        VehicleManager manager = new VehicleManager();

            for(Vehicle vehicle : vehicles) {

                manager.add(vehicle);

            }


            manager.printAllVehicles();

    }

}


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反对 回复 2019-12-26
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繁花如伊

TA贡献2012条经验 获得超12个赞

首先,我对汽车,船只和飞机的清单不太满意。您有多个现实的例子,但清单并非一帆风顺,当您的工厂开始生产潜艇或火箭时会发生什么?

取而代之的是汽车,轮船和飞机类型的枚举。您有一系列的车辆清单。

通用车辆具有抽象属性CatalogAs,各种车辆实际上都实现了该属性并返回适当的值。


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反对 回复 2019-12-26
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