“有没有一种方法可以在不使用instanceof的额外参数的情况下在运行时找出返回类型?”

作为另一种解决方案，您可以像这样利用访问者模式。使动物抽象，使其实现可访问:

abstract public class Animal implements Visitable {
  private Map<String,Animal> friends = new HashMap<String,Animal>();

  public void addFriend(String name, Animal animal){
      friends.put(name,animal);
  }

  public Animal callFriend(String name){
      return friends.get(name);
  }
}

可访问的意思是Animal的实现愿意接受一个访问者:

public interface Visitable {
    void accept(Visitor v);
}

而一个visitor实现能够访问动物的所有子类:

public interface Visitor {
    void visit(Dog d);
    void visit(Duck d);
    void visit(Mouse m);
}

例如，Dog的实现是这样的:

public class Dog extends Animal {
    public void bark() {}

    @Override
    public void accept(Visitor v) { v.visit(this); }
}

这里的技巧是，当Dog知道它是什么类型时，它可以通过传递“this”作为参数来触发访问者v的相关重载访问方法。其他子类将以完全相同的方式实现accept()。

想要调用子类特定方法的类必须像这样实现Visitor接口:

public class Example implements Visitor {

    public void main() {
        Mouse jerry = new Mouse();
        jerry.addFriend("spike", new Dog());
        jerry.addFriend("quacker", new Duck());

        // Used to be: ((Dog) jerry.callFriend("spike")).bark();
        jerry.callFriend("spike").accept(this);

        // Used to be: ((Duck) jerry.callFriend("quacker")).quack();
        jerry.callFriend("quacker").accept(this);
    }

    // This would fire on callFriend("spike").accept(this)
    @Override
    public void visit(Dog d) { d.bark(); }

    // This would fire on callFriend("quacker").accept(this)
    @Override
    public void visit(Duck d) { d.quack(); }

    @Override
    public void visit(Mouse m) { m.squeak(); }
}

我知道它的接口和方法比您所期望的要多得多，但是它是一种标准的方法，可以用精确的零instanceof检查和零类型强制转换来处理每个特定的子类型。而且这一切都是以一种标准语言不可知的方式完成的，因此它不仅适用于Java，而且适用于任何面向对象语言。

正如你所说，通过一门课程就可以了，你可以这样写:

public <T extends Animal> T callFriend(String name, Class<T> clazz) {
   return (T) friends.get(name);
}

然后像这样使用它:

jerry.callFriend("spike", Dog.class).bark();
jerry.callFriend("quacker", Duck.class).quack();

这并不完美，但这几乎是您使用Java泛型所能达到的极限。有一种方法可以使用超级类型令牌来实现类型安全异构容器(THC)，但这也有它自己的问题。

你可以这样定义callFriend:

public <T extends Animal> T callFriend(String name, Class<T> type) {
    return type.cast(friends.get(name));
}

那么就这样称呼它吧:

jerry.callFriend("spike", Dog.class).bark();
jerry.callFriend("quacker", Duck.class).quack();

这段代码的好处是不会生成任何编译器警告。当然，这实际上只是前泛型时代的强制转换的更新版本，并没有增加任何额外的安全性。

你在这里寻找的是抽象。多针对接口编写代码，就应该少做类型转换。

下面的例子是用c#编写的，但是概念是一样的。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Reflection;

namespace GenericsTest
{
class MainClass
{
    public static void Main (string[] args)
    {
        _HasFriends jerry = new Mouse();
        jerry.AddFriend("spike", new Dog());
        jerry.AddFriend("quacker", new Duck());

        jerry.CallFriend<_Animal>("spike").Speak();
        jerry.CallFriend<_Animal>("quacker").Speak();
    }
}

interface _HasFriends
{
    void AddFriend(string name, _Animal animal);

    T CallFriend<T>(string name) where T : _Animal;
}

interface _Animal
{
    void Speak();
}

abstract class AnimalBase : _Animal, _HasFriends
{
    private Dictionary<string, _Animal> friends = new Dictionary<string, _Animal>();


    public abstract void Speak();

    public void AddFriend(string name, _Animal animal)
    {
        friends.Add(name, animal);
    }   

    public T CallFriend<T>(string name) where T : _Animal
    {
        return (T) friends[name];
    }
}

class Mouse : AnimalBase
{
    public override void Speak() { Squeek(); }

    private void Squeek()
    {
        Console.WriteLine ("Squeek! Squeek!");
    }
}

class Dog : AnimalBase
{
    public override void Speak() { Bark(); }

    private void Bark()
    {
        Console.WriteLine ("Woof!");
    }
}

class Duck : AnimalBase
{
    public override void Speak() { Quack(); }

    private void Quack()
    {
        Console.WriteLine ("Quack! Quack!");
    }
}
}

不。编译器无法知道jerry.callFriend("spike")将返回什么类型。此外，您的实现只是将强制转换隐藏在方法中，而没有任何额外的类型安全。考虑一下:

jerry.addFriend("quaker", new Duck());
jerry.callFriend("quaker", /* unused */ new Dog()); // dies with illegal cast

在这种情况下，创建一个抽象的talk()方法并在子类中适当地重写它会更好地为你服务:

Mouse jerry = new Mouse();
jerry.addFriend("spike", new Dog());
jerry.addFriend("quacker", new Duck());

jerry.callFriend("spike").talk();
jerry.callFriend("quacker").talk();

我已经写了一篇文章，其中包含了概念的证明、支持类和一个测试类，它演示了类如何在运行时检索Super Type令牌。 简而言之，它允许您根据调用者传递的实际泛型参数委托其他实现。例子:

TimeSeries<Double>委托给使用Double[]的私有内部类 TimeSeries<OHLC>委托给一个私有内部类，该类使用ArrayList<OHLC>

See:

使用TypeTokens检索通用参数(web存档) 使用TypeTokens检索泛型参数(blog)

谢谢

Richard Gomes -博客