Java 17 模式匹配 instanceof 简介说明

模式匹配 `instanceof`简介

Java 16中引入了模式匹配 `instanceof` (JEP 394)，
   并在 Java 17 中成为稳定特性。
   它扩展了传统的 `instanceof` 运算符，
      使其不仅能进行类型检查，还能同时完成类型转换，并将结果赋给一个新的变量。

instanceof核心用法

古老写法 
Object obj = "Hello, World!";
if (obj instanceof String) {
    String s = (String) obj; // 额外的类型转换步骤
    System.out.println(s.length());
}

模式匹配写法:

Object obj = "Hello, World!";
if (obj instanceof String s) { // 类型检查、转换、赋值一步完成
    System.out.println(s.length()); // 在这里可以直接使用变量 s
}

变量作用域

模式变量
    (如上例中的`s`)
     的作用域仅限于 `if` 语句的布尔表达式为 `true` 的代码块内
     这避免变量泄露，使代码更安全 

instanceOf适用场景

模式匹配 `instanceof` 在任何需要进行类型检查和转换的地方都能简化代码
      让代码更简洁和易读

  替代繁琐的类型转换:
      这是最直接的用途。
  在 `if-else if` 链中处理不同类型

    public void process(Object obj) {
        if (obj instanceof String s) {
            System.out.println("处理字符串: " + s);
        } else if (obj instanceof Integer i) {
            System.out.println("处理整数: " + i);
        } else if (obj instanceof list<?> list) {
            System.out.println("处理列表，大小为: " + list.size());
        } else {
            System.out.println("未知类型");
        }
    }

密封类 + 模式匹配 `instanceof`：黄金组合

在处理**密封类的子类**时，
  可以编写出非常优雅且安全的代码。
 
场景：处理不同的 `Shape`
      假设我们有一个`Shape`密封类层次结构
      我们想计算一个 `Shape` 对象的面积。

   古老方法

public double calculateArea(Shape shape) {
    if (shape instanceof Circle) {
        Circle circle = (Circle) shape;
        return Math.PI * circle.getRadius() * circle.getRadius();
    } else if (shape instanceof Square) {
        Square square = (Square) shape;
        return square.getSide() * square.getSide();
    } else if (shape instanceof Triangle) {
        Triangle triangle = (Triangle) shape;
        return 0.5 * triangle.getBase() * triangle.getHeight();
    } else {
        // 理论上，如果 Shape 是密封的且所有子类都被覆盖，这个分支是不可达的
        throw new IllegalArgumentException("未知的形状: " + shape);
    }
}

借助密封类 + 模式匹配 `instanceof`

public double calculateArea(Shape shape) {
    if (shape instanceof Circle c) {
        return Math.PI * c.radius() * c.radius(); // 假设使用了 record
    } else if (shape instanceof Square s) {
        return s.side() * s.side();
    } else if (shape instanceof Triangle t) {
        return 0.5 * t.base() * t.height();
    } 
    // 注意：这里没有 else 分支！
    // 因为 Shape 是密封的，且 permits 了 Circle, Square, Triangle，
    // 编译器知道这三个 if-else 分支已经覆盖了所有可能的情况。
    // 如果将来向 Shape 的 permits 列表添加了新的子类，编译器会报错，提醒你在这里添加相应的处理逻辑。
}

instanceof优势

1. 代码更简洁:
      省去了显式的类型转换
2.可读性更高:
      意图更加明确。
3.编译时安全性 (Exhaustiveness Check):
     这是最大的优势。
     如果 `Shape` 是一个密封类，并且你的 `if-else if` 链覆盖了所有 `permits` 的子类，编译器会认可这一点。
    如果你遗漏了某个子类，或者将来 `Shape` 增加了新的子类，
      编译器会在编译时就报错，强制你处理所有可能的情况，
     从而避免了潜在的运行时错误。