每日一课 | Java 8中的instanceof运算符和访客模式替换

it2025-06-18  14

我有一个梦想,不再需要操作员和垂头丧气的instanceof ,却没有访客模式的笨拙和冗长。所以我想出了以下DSL语法: 

Object msg = //... whenTypeOf(msg).     is(Date.class). then(date -> println(date.getTime())).     is(String.class). then(str -> println(str.length())).     is(Number.class). then(num -> println(num.intValue())).                      orElse(obj -> println("Unknown " + obj));

在Java 8中,没有向下转换,简洁的语法,强类型的……完全可以实现的。使用lambda和一些泛型,我创建了一个名为typeof的小型库 ,它比instanceof和Visitor模式结合在一起是干净的,易于使用且更健壮的。优势包括:

没有明确的垂头丧气

避免instanceof

清洁且易于使用

强类型

适用于我们无法控制的类,包括JDK

这个小实用程序是出于Akka和Java API的目的而开发的,目的是限制instanceof运算符的使用,但它更通用。同样,您可以根据运行时类型返回一些信息: 

int result = whenTypeOf(obj).     is(String.class).thenReturn(String::length).     is(Date.class).thenReturn(d -> (int) d.getTime()).     is(Number.class).thenReturn(Number::intValue).     is(TimeZone.class).thenReturn(tz -> tz.getRawOffset() / 1000).     is(MyType.class).thenReturn(7).     get();

该库从上到下检查每个is()子句,如果找到包括父类在内的第一个匹配类,则停止运行,因此is(Number.class)将同时匹配Integer和Float 。如果没有条件匹配,则调用get将失败,并带有异常。您可以使用orElse()重写此行为orElse()比等效的is(Object.class)更容易阅读): 

int result = whenTypeOf(obj).     is(String.class).thenReturn(String::length).     //...     orElse(42);

DSL利用Java中的静态类型的优势,几乎不可能错误地使用该库-大多数错误会在编译期间立即捕获。以下所有代码段甚至都不会编译: 

//ERROR - two subsequent is() whenTypeOf(obj).     is(Foo.class).is(Bar.class) //ERROR - then() without prior is() whenTypeOf(obj).     then(x -> println(x)) //ERROR - mixing then() and thenReturn() whenTypeOf(obj).     is(Foo.class).then(foo -> println(foo)).     is(Bar.class).thenReturn(bar -> bar.getB());

基本上,您首先输入whenTypeOf()和Ctrl + space会准确告诉您允许的内容。使用静态类型语言设计类型安全且健壮的DSL的关键是尽可能地限制API,以便在编译时避免无效的状态和调用。您最终将获得大量的小类 ,但这没关系,您的用户将不会看到此内容。例如,签出FirstIs.java –第一次调用is()之后返回的对象: 

public class FirstIs<S, T> {     final Then<S> parent;     private final S object;     private final Class<T> expectedType;     public Then<S> then(Consumer<T> thenBlock) {         if (matchingType()) {             thenBlock.accept(castObject());             return new TerminalThen<>();         }         return parent;     }     public <R> ThenReturn<S, R> thenReturn(Function<T, R> result) {         if (matchingType()) {             return new TerminalThenReturn<>(object, result.apply(castObject()));         }         return new ThenReturn<>(object);     }     public <R> ThenReturn<S, R> thenReturn(R result) {         if (matchingType()) {             return new TerminalThenReturn<>(object, result);         }         return new ThenReturn<>(object);     }     //... }

编写DSL比使用DSL困难得多,但最终还是很有收获的。注意如何使用不同的返回类型( Then vs. ThenReturn )只是为了确保在每个阶段只能访问有效的方法。另一种方法是实现运行时检查(例如,您不编写is(...).is(...).then(...) )–但是为什么还要麻烦编译器为我们做呢?

希望您喜欢本文,如果您愿意在项目中尝试使用此实用程序,请告诉我。它可以在GitHub上获得 。

参考:来自Java和社区博客的JCG合作伙伴 Tomasz Nurkiewicz提供的Java 8中的instanceof运算符和访客模式替换 。

翻译自: https://www.javacodegeeks.com/2013/10/instanceof-operator-and-visitor-pattern-replacement-in-java-8.html

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