Java ArrayList состоит из абстрактного класса и всего, что расширяет его?

Question

Я знаю, что это основной вопрос, но я не могу найти другие посты StackOverflow или какие-либо хорошие документы по API по этому вопросу.

Скажем, у меня есть абстрактный класс, такой как Appliance, а затем у меня есть несколько классовкак Toaster и Blender, которые расширяются Appliance.Теперь предположим, что я хочу создать ArrayList, который будет содержать смешанные элементы, которые в конечном итоге являются членами Appliance, но также могут быть Toaster или Blender.Класс Blender имеет метод с именем turnBlenderOff(), а класс Toaster имеет метод с именем turnToasterOff(), и я захочу перебрать мой ArrayList и вызвать эти методы в зависимости от того, к какому подклассу фактически принадлежит элемент.

В настоящее время я создаю класс с именем PowerPoint и пытаюсь:

 // Constructor given an ArrayList of appliances.
 public PowerPoint(ArrayList<Appliance> initial_list_of_appliances){
     int listSize = initial_list_of_appliances.size();
     for(int ii = 0; ii < listSize; ii++){
         this.applianceList.add(initial_list_of_appliances.get(ii));
     }
 }

 /////
 // Method to switch everything in the list OFF simultaneously.
 /////
 public void switchOff(){
     int N = this.applianceList.size();
     String cur_name;
     for(int ii = 0; ii < N; ii++){
         cur_name = this.applianceList.get(ii).getClassName();
             if(cur_name.equals("Blender")){
                 this.turnBlenderOff(this.applianceList.get(ii));
             }
             else if(cur_name.equals("Toaster")){
                 this.turnToasterOff(this.applianceList.get(ii)); 
             }
             else if(cur_name.equals("Oven")){
                 this.turnOvenOff(this.applianceList.get(ii));      
             }
         }
     }

Большая часть моего кода компилируется нормально, но я продолжаю получать это сообщение об ошибке:

 PowerPoint.java:83: turnBlenderOff(appliances.ApplianceWrapper.Blender) in PowerPoint cannot be applied to (appliances.ApplianceWrapper.Appliance)
      this.turnBlenderOff(this.applianceList.get(ii));

Я вижу, что этот метод, реализованный для работы только с Blender объектами, пытается быть выполнен на Appliance объекте, который оказывается Blender, но компилятор этого не понимает.

Я пытался заменить тип <Appliance> на <? extends Appliance> в спецификациях ArrayList, но это дало дополнительные ошибки и больше не компилировалось.

Как правильно составить список на основе абстрактного типа, но затем вызывать методы подклассного типа, используя что-то вроде getClassName() для извлечения типа подкласса?

Added

Поскольку многие люди сразу указалиочевидное: лучше использовать наследование, мне нужно объяснить.Для этого проекта мы должны предположить, что все подклассы Appliance были созданы сторонними разработчиками и помещены в некоторый пакет, который мы не можем изменить.Это было сделано нехорошо, так как все разные подклассы имеют разные методы включения / выключения, и это нельзя изменить.Таким образом, возможность создания гладкого Appliance абстрактного класса мне не открыта.Например, Toaster имеет метод startToasting(), а Oven имеет метод heatUp(), каждый из которых служит методом «on» для двух разных классов.

Я думаю, что упражнениепредназначено для того, чтобы научить нас: как вы могли бы подстроить чужую плохую дизайнерскую работу, чтобы минимизировать будущий ущерб.

Answer 1

Если вы хотите использовать абстрактный класс и все подклассы на самом деле имеют одинаковые функции, почему бы вам не использовать функцию в абстрактном базовом классе под названием "turnDeviceOff" и соответственно переопределить ее в подклассах. Это ОО подход.

Answer 2

ArrayList в порядке.

но вы можете сделать это:

public abstract class Appliance{
 //declare an abstract method
abstract void switchOff();
}

тогда

public class Toaster extends Appliance{

//implement the abstract method
void switchOff(){
 //do toaster switchOff
}

}

для других подклассов, сделайте то же самое.

наконец,

for(Appliance element: yourList){
element.switchOff();
}

Answer 3

Используйте instanceof или getClass, не катя свой собственный getClassName, а затем выполните явное приведение к типу, который вы только что определили.

Тем не менее, предпочтите ответ @ guitarflow, хотя этот подход может не сработать, если есть состояние, которое нельзя просто передать методу switchOff.

Answer 4

Есть два способа сделать это. Первый (и менее рекомендуемый ) способ заключается в использовании ключевого слова instanceof и приведении вашего экземпляра Appliance в экземпляр Blender :

for(Appliance a : list){
    if(a instanceof Blender) this.turnBlenderOff((Blender)a);
    ...
}

Это плохо, потому что instanceof медленен и не позволяет вам воспользоваться преимуществом самого мощного аналога Java для полиморфизма, позднее связывание . Лучше всего было бы, чтобы у класса Appliance был абстрактный публичный метод с именем turnOff () . Тогда вы могли бы сделать что-то вроде:

for(Appliance a : list){
    a.turnOff();
    ...
}

Answer 5

Чтобы решить эту проблему, добавьте метод turnOff() в класс Appliance и соответствующим образом переопределите их различными подклассами.Если вы сделаете это, большой код «если» исчезнет.

Answer 6

Вы скорее побеждаете точку наследования: Appliance должен определить метод turnOff(), который его дочерние элементы должны реализовать соответствующим образом для своих нужд. Таким образом, вы можете просто работать со списком Appliance s и не беспокоиться о том, что к чему.

Иначе, какой смысл в том, чтобы они расширяли Appliance в первую очередь?

Если вам нужно выяснить тип чего-либо, используйте instanceof, тестирование имен классов в виде строк - ужасно хрупкий способ сделать это.

Редактировать

Подсказка по случайному стилю: почти никогда не нужно использовать индексный доступ на List s:

public PowerPoint(List<Appliance> initialList){
   for(Appliance app : initialList)
     applianceList.add(app);
}

Конечно, есть также:

applianceList.addAll(initialList);

Редактировать 2

Более прямой перевод:

public void switchOff(){
    for(Appliance app : applianceList)
        switchOff(app);
}

private void switchOff(Appliance app){
    if(app instanceof Blender)
        turnBlenderOff(app);
    else if(app instanceof Toaster)
        turnToasterOff(app);
    else if(app instanceof Oven)
        turnOvenOff(app);
    else
        throw new RuntimeException("unknown appliance: " + app);
}

Вы также можете добавить оболочку для различных классов устройств, которая нормализует API, но это может не стоить (в зависимости от степени вовлеченности).