Java中，如何使用超类初始化子类？

Question

public class Base {
  //long list of attributes
  // no Constructor using fields
  // no init methode 
  // i cannot change this class
}

现在我扩展了基类，如下所示：

public class subClass extends Base{
   private boolean selected;

   ...
   getter und setter
   ...
}

我成为了一个 Base 对象的列表 List<Base>。

但是我需要同样的列表，但作为 List<SubClass>。

有没有一种方法可以从 Base 类初始化 Subclass？

示例：

for(Base b: list){
   SubClass sub = (SubClass)b; // Thats wrong i know
   if(...){
       sub.setSelected(true);
   }
   newList.add(sub);
}

我试图避免手动初始化Base Class每个属性到SubClass。

如评论中所要求，我更新了我的问题: 上面的设计只是一个例子。我确切的问题是:

为什么将BaseClass转换为SubClass (因为Subclass扩展自BaseClass) 是不可能的？为什么Java不允许我做以下操作:

例如:

Class Base{
   private String name;
.....
}
Class SubClass extends Base{
   private String title;
}

然后

Base b = DBController.getById(...);
SubClass sub = (SubClass)b; 

之后sub对象应该拥有来自b对象的属性名，并且title属性为空。

为什么在Java中不是这种情况？

对我的糟糕英语表示抱歉，谢谢。

- Rami.Q

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为什么要从超类初始化子类？这听起来最好是不明智的，最坏的情况下可能会很危险。 - Hovercraft Full Of Eels

List<Base> 字段定义在哪里？是在 Base 类本身中吗？您是否可以控制它的声明位置和初始化方式？ - Perception

我强烈建议你去了解“优先使用组合而非继承”——在谷歌上搜索一下。你会发现关于这个问题有一些有趣的讨论。我之所以这么说是因为看起来你正在拼命滥用特权。 - Bill K

如果Base类没有构造函数或初始化方法，你如何避免手动初始化Base类属性？你是试图将Base类转换为子类吗？ - Jake Greene

是的，@Jake，那正是我想做的。 - Rami.Q

Answer 1

如果你有一个 List<Base>，那么你不能将它转换成一个List<SubClass>。主要原因是列表可能不包含SubClass的实例。你能做的最好的事情是：

List<SubClass> newList = new List<SubClass>();
for(Base b: list){
    if (b instanceof SubClass) {
        SubClass sub = (SubClass)b;
        . . .
        newList.add(sub);
    }
}

然而，通常情况下，当您发现自己在做这种事情时，说明您的设计存在问题。您可能希望避免子类化 Base 并使用组合。

编辑 根据您的评论，似乎您想要使用 Base 实例列表作为起点来构建 SubClass 实例列表。一种方法是为 SubClass 定义一个构造函数，该函数以 Base 作为参数。

public class SubClass extends Base{
    private boolean selected;

    public SubClass() {
        // default constructor
    }

    public SubClass(Base original) {
        // copy constructor -- initialize some fields from
        // values in original, others with default values
    }
    ...
    getter und setter
    ...
}

然后，您可以使用以下代码构建新列表：

List<SubClass> newList = new List<SubClass>();
for(Base b: list){
    SubClass sub = new SubClass(b);
    . . .
    newList.add(sub);
}

- Ted Hopp

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感谢您的回答。该列表仅具有Base类型的对象，因此列表中没有Subclass实例。但是为什么强制转换类是错误的？在强制转换后，子类中的属性可能为空，我可以像上面的示例一样手动设置它。您对此有何看法？ - Rami.Q

我的意思是，在强制转换后，子类应该具有基类的所有属性，而子类中其余的属性将为null。 - Rami.Q

@Rami.Q - 好的，你的评论让我明白了你想要什么。我修改了我的答案来解决这个问题。 - Ted Hopp

谢谢你的回答。我接受了它，因为我这样做。但这仍然不是最好的解决方案。Oracle应该为我们提供从基类自动转换为子类的功能。类似于属性联合。 - Rami.Q

Answer 2

有一种方法：使用基于Java Beans规范的各种操作。

例如： Commons BeanUtils

for( Base base: list ){
   SubClass sub = new SubClass();
   PropertyUtilsBean.copyProperties( sub, base );
   if(...){
       sub.setSelected(true);
   }
   newList.add(sub);
}

这个功能基于相同名称的get/set方法实现，不会复制内部字段。

如果你需要复制内部字段，使用javax.lang.reflect实际上并不难实现。

- Ondra Žižka

Answer 3

您似乎有一个具有许多属性且没有简单设置所有属性的类。现在，您遇到了需要具有附加属性的类的问题，但必须处理基类的混乱。

我建议，不要创建子类和强制转换，而是在丑陋的类周围创建一个包装器类：

public class BigDumbClass {
    // A lot of attributes
    // No Constructor
    // No init method
}

public class Wrapper {
    private BigDumbClass base;
    private boolean selected;

    public Wrapper(BigDumbClass base) {
        this.base = base;
        this.selected = false;
    }

    //getters and setters
}

现在，当你需要创建一个新列表时，你可以将所有内容包含在旧列表中。

List<BigDumbClass> oldList = someData();
List<Wrapper> wraps = aNewList();
for (BigDumbClass bigDumb : oldList) {
    Wrapper wrap = new Wrapper(bigDumb);
    if (someCondition()) {
        wrap.setSelected(true);
    }
    wraps.add(wrap);
}

理想情况下，BigDumbClass应该实现一个接口，Wrapper也可以实现该接口，从而允许包装器将所有调用推迟到其所包装的实例。

public class BigDumbClass implements SharedInterface {
    // All the stuff outlined above
}

public class Wrapper implements SharedInterface {
    // All the stuff outlined above

    // Methods defined in SharedInterface
    public void doSomething() {
        base.doSomething();
    }
}

否则，您可以为实例提供一个getter并直接访问它。

BigDumbClass base = wrapper.getBase();
base.doSomething();

- Jake Greene

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仅仅因为你有一个超类的引用并不意味着你指向的是超类。'Base baseRef' 可能指向 SubClass1，所以 'SubClass2 subRef = (SubClass2)baseRef' 不是一个有效的转换。 - Jake Greene