O Operador instanceof

Parte da seção Programação Orientada a Objetos do Journey de Java da Coddy. Lição 31 de 87.

A lição anterior mostrou que o downcasting pode falhar com uma ClassCastException se o objeto não for realmente do tipo para o qual você está fazendo a conversão. O operador instanceof resolve isso permitindo que você verifique o tipo de um objeto antes de fazer a conversão.

A sintaxe é simples: object instanceof ClassName retorna true se o objeto for uma instância dessa classe (ou de qualquer uma de suas subclasses):

Animal animal = new Dog();

if (animal instanceof Dog) {
    Dog dog = (Dog) animal;
    dog.bark();  // Seguro chamar métodos específicos de Dog
}

Essa verificação evita erros em tempo de execução, garantindo que a conversão será bem-sucedida. O operador também retorna true para tipos pai na hierarquia:

Dog dog = new Dog();
System.out.println(dog instanceof Dog);     // true
System.out.println(dog instanceof Animal);  // true
System.out.println(dog instanceof Object);  // true

Desde o Java 16, você pode combinar a verificação e a conversão de tipo em uma única etapa usando a correspondência de padrões:

if (animal instanceof Dog dog) {
    dog.bark();  // 'dog' já está convertido (cast) e pronto para uso
}

Essa sintaxe mais limpa elimina a linha de conversão separada. Observe que instanceof retorna false quando testado com null, portanto, você não precisa de uma verificação separada de null.

Desafio

Fácil

Vamos criar um sistema de inspeção de veículos que usa o operador instanceof para identificar e lidar com segurança com diferentes tipos de veículos. Você criará uma hierarquia de veículos e escreverá um código que verifica o tipo real de cada veículo antes de acessar seus recursos especializados.

Você organizará seu código em quatro arquivos:

Vehicle.java: Crie a classe base compartilhada por todos os veículos. Todo veículo tem um campo model (String). Inclua um construtor para inicializá-lo, um método getter getModel() e um método inspect() que imprime: Inspecting vehicle: [model]
Car.java: Crie uma classe que estende Vehicle. Os carros têm um campo adicional numDoors (int). Use super para a inicialização da classe-pai. Adicione um método checkDoors() que imprime: [model] has [numDoors] doors
Motorcycle.java: Crie outra classe que estende Vehicle. As motocicletas têm um campo hasSidecar (boolean). Adicione um método checkSidecar() que imprime [model] has a sidecar ou [model] has no sidecar, dependendo do valor booleano.
Main.java: É aqui que instanceof se torna essencial! Você receberá quatro entradas: um modelo de carro, o número de portas, um modelo de motocicleta e se ela tem um sidecar (true/false).
Crie um array de referências Vehicle contendo um Car e uma Motorcycle. Em seguida, percorra o array e, para cada veículo:
- Chame o método base inspect()
- Use instanceof para verificar se é um Car — se for, faça o downcast com segurança e chame checkDoors()
- Use instanceof para verificar se é uma Motorcycle — se for, faça o downcast com segurança e chame checkSidecar()

Você receberá quatro entradas: o modelo do carro (String), o número de portas (int), o modelo da motocicleta (String) e se ela tem um sidecar (boolean).

Sua saída deve mostrar quatro linhas — para cada veículo, você verá sua mensagem de inspeção seguida pela verificação específica do seu tipo. O operador instanceof garante que você chame métodos de Car apenas em Cars reais e métodos de Motorcycle apenas em Motorcycles reais, evitando qualquer ClassCastException!

Experimente você mesmo

import java.util.Scanner;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        // Ler entradas
        String carModel = scanner.nextLine();
        int numDoors = Integer.parseInt(scanner.nextLine());
        String motorcycleModel = scanner.nextLine();
        boolean hasSidecar = Boolean.parseBoolean(scanner.nextLine());
        
        // TODO: Crie um objeto Car com carModel e numDoors
        
        // TODO: Crie um objeto Motorcycle com motorcycleModel e hasSidecar
        
        // TODO: Crie um array de referências Vehicle contendo o Car e o Motorcycle
        
        // TODO: Percorra o array e para cada veículo:
        // 1. Chame o método inspect()
        // 2. Use instanceof para verificar se é um Car, então faça downcast e chame checkDoors()
        // 3. Use instanceof para verificar se é um Motorcycle, então faça downcast e chame checkSidecar()
    }
}