是否可以扩展类的实例

Question

例如，我有动物类和扩展动物的类猫（鸟、狗、鱼...）。现在我想声明类 Pet，它也是 Animal，我希望它是从任何现有的 Animal 构建的，例如猫。

所以我需要这样的构造函数：

class Pet extends Animal{
    private String nickname;
    private Animal kind;

    Pet(Animal a, String nickname){
        <...>;
        this.nickname = nickname;
    }
}

编辑： 我想要这样的东西：

Cat cat = new Cat();
Animal pet = new Pet(cat, "Foo");
if (pet instanceof Pet){
    if (pet.kind instanceof Cat){
         Pet.sayMeow();
    }
}

这是否意味着我只需要 <...> 中的Animal()（受保护的）构造函数？

Answer 1

即使在您编辑之后，我也不清楚您的意图。似乎您只是想找到一种方法，让您在运行时说：“这只猫以前是一只流浪猫，但现在它成了某人的宠物！”。

如果正确，您可以选择一个非常简单直接的解决方案 - 将此功能添加到Animal 类：

public class Animal {

  private boolean isPet = false;
  private String nickname = "";

  public Animal() {
    /*...*/
  }

  public makeStray() {
    isPet = false;
    nickname = "";
  }

  public makePet(String nickname) {
    isPet = true;
    this.nickname = nickname;
  }

  public boolean isPet() {
    return isPet;
  }

  public void makeNoise() {
    /* Override in child classes */
  }

}

根据您的示例，您可以这样做：

Animal cat = new Cat();
cat.makePet("Foo");
if (cat.isPet()) { // Apparently, only pet cats ever meow.
     cat.makeNoise(); // Cats will meow, dogs will bark, ...
}

但是请注意，这种编码方式可能会迅速膨胀一个类。这真的取决于你打算用它做什么，除了这个。我会说这是 quick 'n' dirty 解决方案。

如需更复杂的解决方案，请查看其他答案。

EDIT1：正如 Fildor 正确指出的那样，拥有 sayMeow() 方法并不是一个好主意。最好在Animal 中有一个makeNoise() 方法并在子类中覆盖它以获得不同种类动物的特定行为。现在，如果您不想实际创建Animal 类的实例，您还可以创建abstract 类以及makeNoise() 方法。这将确保每个子类都必须实现makeNoise() 方法。或者，如果方法没有被覆盖，你可能对静音动物的默认行为没问题。

EDIT2：This answer 到相关问题可能会更清楚地了解您的情况。它是关于 C# 的，但原则转化为 Java。

Answer 2

您所描述的完全可能，通常称为“装饰器模式”。

仅链接的答案不好，以后有时间我会详细说明。

同时，维基百科有更多信息：Decorator Pattern。

---

1 Cat cat = new Cat();
2 Animal pet = new Pet(cat, "Foo");
3 if (pet instanceof Pet){
4    if (pet.kind instanceof Cat){
5         Pet.sayMeow();
6    }
7 }

这有个缺点，你需要使用instanceOf。通常，你会让你的Animal 类有一个方法——我们称之为makeNoise。大概是抽象的。您的 Animal-Implementations (Cat, Dog...) 然后将覆盖该方法以产生它们各自的噪音 ("Bark","Miow" ...)。

在 sn-p 中，似乎只有宠物可以发出声音……这使得它有点复杂，因为有多种方法可以做到这一点。

您可以让装饰器保存声音并覆盖 makeNoise 以发出声音。像这样：

Cat catInstance = new Cat();
catInstance.makeNoise(); // Default impl: NOP => "" - no sound.
Animal pet = new Pet( catInstance, "Mieow" );
pet.makeNoise(); // => "Mieow"

这一切的重点是：你要避免使用instanceof。你不在乎动物是猫狗、宠物猫还是宠物狗。如果被告知，他们会发出正确的声音。因此，您可以收集“Animal”并告诉他们所有人“makeNoise”，每个人都会保持沉默、吠叫或喵喵叫，而无需您关心它们是否是宠物或Animal 的哪个特定孩子。

编辑：再次阅读我的答案，它更像是一种策略（策略模式）而不是装饰器。 Policy 改变了某事的完成方式，而 Decorator 将添加该功能。

所以要成为一个真正的装饰者，这意味着makeNoise 将在Pet 的接口中。这意味着您不能在 Animals 上调用该方法。

这就是为什么我将我的建议从“装饰者”改为“Strategy”模式。

上面的例子仍然成立。您可能会有一个“默认”策略，并通过使用类似装饰器的实现方法注入“宠物”策略。

当然，所有这些也可以通过不同的方式完成，以更严格地实现该模式。

最后，if( x instanceof X) ... 也总是叮叮当当“访客”-Bell。