Java 代码重构：多个 instanceof 运算符的用法

Question

考虑以下示例，其中类 TextFile、XmlFile、HtmlFile、ShellScriptFile 等都是类 SimpleFile 的子类。我正在编写一个类FileOperations，它有一个根据类型搜索通用文件内容的方法。

以下是代码示例：

public searchFile(SimpleFile targetFile, String searchStr) {
     if (targetPage instanceof HtmlFile) {
         // search html file
     }
     else if (targetPage instanceof TextFile) {
         // search text file
     }
     else if (targetPage instanceof XmlFile) {
         // search xml file
     }
     else if (targetPage instanceof ShellScriptFile) {
         // search shell file
     }   
     ...
}

这个结构对我来说很难闻。我知道这是多态性的最佳情况。但我无法控制 File 类或其子类。我无法给它们写信。

还有其他方法可以清理这个烂摊子吗？因为随着我添加对不同文件类型的支持，if-else 结构会不断增加。

否则，如果我坚持这个结构，那么instanceof 是 Java 中最快的运算符吗？它对性能有何影响？

对于上述情况，使用getClass() 或isAssignableFrom() 会更好吗？

感谢您的 cmets 或建议！

Answer 1

首先我想说你的例子看起来一点也不坏。这有点冗长，并且可以说不如将它们分成不同的方法那样具有凝聚力，但对我来说看起来很正常。我认为更简洁的方法可能是使用重载。我不能说速度上的差异，但从维护和可扩展性的角度来看，将来会更容易处理。

public void searchFile(SimpleFile targetFile , String searchStr) {
     // SimpleFile generalized behavior.
     if (targetPage instanceof HtmlFile) searchFile((HtmlFile)targetFile, searchStr);
     else if (targetPage instanceof TextFile) searchFile((TextFile)targetFile, searchStr);
     else if (targetPage instanceof XmlFile) searchFile((XmlFile)targetFile, searchStr);
     else if (targetPage instanceof ShellScriptFile) searchFile((ShellScriptFile)targetFile, searchStr);
     else System.out.println("Subtype not recognised"); 
}
public void searchFile(HtmlFile targetFile , String searchStr) {
    // HtmlFile specific behavior
}
public void searchFile(TextFile targetFile , String searchStr) {
    // TextFile specific behavior
}
public void searchFile(XmlFile targetFile , String searchStr) {
    // XmlFile specific behavior
}
public void searchFile(ShellScriptFile targetFile , String searchStr) {
    // ShellScript specific behavior
}

如果有SimpleFile 的新子类，它将默认为SimpleFile 版本的方法。如果在编译时类型未知（在 cmets 中提出），可以使用最通用的searchFile() 方法来检查并相应地重新分配对象。

编辑：作为对多次使用instanceof 的性能影响的说明，consensus appears to be that it's irrelevant, and that the use of modern instanceof is pretty fast anyway。

Answer 2

如果您可以修改File 及其子类，您可以尝试使用访问者模式。既然你不能，我建议你将你的类型测试 switch 语句合并到一个方法中，这样你只需要修改一个 switch。

public Enum FileHandler {
   HTML(){
      public search(File file, String searchstr){ /* ... */}
      public prettyPrint(File file){ /* ... */}
   },
   XML(){ /* ... */};
   // ... end list of enum implementations

   public static FileHander get(File file){
      // Put your master switch statement here
      if (targetPage instanceof HtmlFile) {
         return HTML;
      }
      else if (targetPage instanceof XmlFile) {
         return XML;
      }
      // ...
   }
}

您使用 enum 类的代码看起来像这样，避免了可怕的 switch 语句：

public searchFile(SimpleFile targetFile, String searchStr) {
   FileHandler.get(targetFile).search(targetFile, searchStr);
}

Answer 3

我的方法是使用执行业务逻辑的单一方法创建一个接口FileSearcher。为每种文件类型创建此接口的一个实现。然后，创建一个注册表，将SimpleFile 的子类映射到它们对应的FileSearcher 实现。在您的搜索文件方法中，与其进行instanceof 检查，不如在运行时查找匹配的FileSeacher 实现并委托给它。

如果有HtmlFile 等的子类，使用此实现可能会遇到麻烦，因为您必须将HtmlFileSearcher 映射到HtmlFile 的所有子类。在这种情况下，向FileSearcher 添加另一个方法，名为canHandle(Class<SimpleFile> runtimeClass)，它允许FileSearcher 实现表明他们理解的文件类。在注册表中，而不是在地图中查找它，而是遍历所有已注册的FileSearchers。

Answer 4

您可以使用解释器设计模式或责任链设计模式来解决这个问题。这些模式似乎正是解决这个问题的完美方法。

解释器设计模式的示例，如果您需要责任链设计模式的示例，请发表评论

客户：

public Integer wordCountOnPage (Page samplePage) 
{
    ArrayList list = new ArrayList<Page>();
    list.add(new XmlPage());

    list.add(new HtmlPage());

    list.add(new JsonPage());

    for (int index = 0 ; index < list.size(); index ++)

    {
        Page eachPage = (Page) list.get(index); 
        if (eachPage.intercept(samplePage)){
            Integer i = eachPage.wordCountOnPage(samplePage);
        }

    }
    return 1;
}


public class XmlPage implements Page {

@Override
public Boolean intercept(Page page) {
    // TODO Auto-generated method stub
    return page instanceof XmlPage;
}

@Override
public Integer wordCountOnPage(Page page) {
    // TODO Auto-generated method stub
    return null;
}

}

public interface Page {

Boolean intercept(Page page);
Integer wordCountOnPage(Page page);
}