Как работает оператор instanceof в Java и когда его следует использовать?

Оператор instanceof проверяет, является ли объект экземпляром определенного класса, подкласса этого класса или класса, который реализует указанный интерфейс.

Синтаксис:

// object - ссылка на объект
// Type - имя класса или интерфейса
boolean result = object instanceof Type;

Он возвращает true, если object имеет указанный тип (Type) или является его потомком, иначе возвращает false. Если object равен null, оператор всегда возвращает false.

Применение:

• Проверка типа объекта на этапе выполнения:
  • Для безопасного приведения типов (casting).
  • Перед вызовом специфичных методов класса.
• Реализация шаблонных методов:
  • В случаях, когда поведение зависит от конкретного типа объекта.
• Обработка полиморфных коллекций:
  • Итерация по коллекции, содержащей объекты разных типов, и выполнение действий в зависимости от типа объекта.

Пример использования:

class Animal {}
class Dog extends Animal {}
class Cat extends Animal {}

public class InstanceofExample {
    public static void main(String[] args) {
        Animal myDog = new Dog();
        Animal myCat = new Cat();
        Animal genericAnimal = new Animal();
        Animal nullAnimal = null;

        System.out.println(myDog instanceof Dog);         // true
        System.out.println(myDog instanceof Animal);       // true
        System.out.println(myDog instanceof Cat);         // false

        System.out.println(myCat instanceof Dog);         // false
        System.out.println(myCat instanceof Cat);         // true
        System.out.println(myCat instanceof Animal);       // true

        System.out.println(genericAnimal instanceof Dog); // false
        System.out.println(genericAnimal instanceof Animal); // true

        System.out.println(nullAnimal instanceof Animal); // false
    }
}

Следует с осторожностью использовать instanceof, так как частое его применение может указывать на нарушение принципа открытости/закрытости и приводить к менее гибкому коду. Альтернативы могут включать:

• Полиморфизм: Предпочтительнее использовать методы базового класса или интерфейса.
• Структурное сопоставление шаблонов (Pattern Matching for instanceof) в Java newer versions: Более читабельный способ проверки типа с одновременным приведением.

// Пример Pattern Matching (Java 14+)
if (myDog instanceof Dog actualDog) {
    actualDog.bark(); // Вызов специфичного метода после успешной проверки и приведения
}