替代instanceOf的方法（状态模式）

Question

我遇到了使用状态模式的问题，我不知道如何检查一个 State 是否是某个实例，但不能使用 instanceOf（因为这被认为是一种不好的做法）。

TCPConnection 持有一个 TCPState 对象。假设我想获取所有具有状态 TCPEstablished 的 TCPConnections，我该怎么做？

一种方法是：

public List<TCPConnection> getAllEstablished() {
  List<TCPConnection> list = new ArrayList<TCPConnection>();

  for(TCPConnection tcp : allConnections) {
      if(tcp.getState().instanceOf(TCPEstablished)) {
          list.add(tcp);
      }
  }

  return list;
}

但是这种方法使用了instanceOf，我不想使用它。有更好的方法吗？或者我的使用instanceOf是有效的吗？

- Stanko

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对于状态管理，我会使用 enum 而不是类。 - Luiggi Mendoza

在您的情况下使用 instanceof 运算符没有问题。但是，使用方式在语法上是不正确的。instanceof 不是一个方法，而是一个运算符。 - Rohit Jain

为什么instanceOf不是一个好的实践方法？ - EDToaster

@JClassic：这不是不良行为，而是代码异味。如果您需要知道变量是哪个类，则可能耦合过紧，需要重新考虑如何使用该变量。这并非总是适用的（序列化是一个明显的例子），但在使用该运算符时要记住这一点。 - Guvante

顺便提一下，tcp.getState().instanceOf(TCPEstablished) 违反了迪米特法则。 - proskor

Answer 1

是的，使用 instanceOf 被认为是一种坏味道。此外，检查状态对象的类型与状态模式本身的思想相反（在子类型中封装依赖于状态的行为，使这些检查变得不必要）。

然而，你可以通过向 TCPState 添加另一个操作来技术上消除 instanceOf 的使用，例如 bool isEstablished()，并实现它使其只在 TCPEstablished 上返回 true。

interface TCPState {
    ...
    boolean isEstablished();
}

class TCPEstablished implements TCPState {
    ...
    boolean isEstablished() {
        return true;
    }
}

class TCPClosed implements TCPState {
    ...
    boolean isEstablished() {
        return false;
    }
}

将操作添加到 TCPConnection：

class TCPConnection {
    ...
    boolean isEstablished() {
        return this.getState().isEstablished();
    }
}

那么您的操作getAllEstablished将如下所示：

List<TCPConnection> getAllEstablished() {
    List<TCPConnection> list = new ArrayList<TCPConnection>();

    for(TCPConnection tcp : allConnections) {
        if(tcp.isEstablished()) {
            list.add(tcp);
        }
    }

    return list;
}

instanceOf已经消失了。但这值得吗？

- proskor

Answer 2

你可以将状态转换为枚举类型。

public enum TCPState{
  ESTABLISHED,
  LISTEN,
  CLOSED;

  ..methods go here

}

由于枚举值是完整的对象，它们可以重写方法来执行特定状态行为。然后，您可以使用equals()或甚至==检查来检查状态。

for(TCPConnection tcp : allConnections) {
  if(tcp.getState()==TCPState.Established)) {
      list.add(tcp);
  }
}

编辑

以下是如何使每个枚举值对于一个方法具有不同的实现。

假设 TCPState 实现了一个接口或拥有一个抽象方法 foo()。

public enum TCPState{
  ESTABLISHED,
  LISTEN,
  CLOSED;

 public abstract void foo();

}

你可以按照以下方式为每个值实现不同的方法：

 public enum TCPState{
  ESTABLISHED{
     @Override
     public void foo(){
         System.out.println("established");
     }
  },
  LISTEN{
     @Override
     public void foo(){
         System.out.println("listening");
     }
  },
  CLOSED{
     @Override
     public void foo(){
         System.out.println("closed");
     }
  }
  ;

 public abstract void foo();

}

或者，您可以在TCPSTate中制作基础实现，而不是声明abstract，然后仅在需要执行不同操作的值中使用覆盖。

- dkatzel

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此外，“状态”不需要知道如何打开或关闭连接。 - Luiggi Mendoza

你如何确保每个状态下三种方法都有三种不同的实现？ - Stanko