问题

有时候通过一个标签域，让一个类实现多种风格的类的实例，这种类称之为标签类。

public class Figure {
    enum Shape { RECTANGLE,CIRCLE };
    //Tag field - the shape of this figure
    final Shape shape;
    //These fields are used only if shape is RECTANGLE
    double length;
    double width;
    //This field is used only if shape is CIRCLE
    double radius;
    //Constructor for circle
    Figure(double redius){
        shape=Shape.CIRCLE;
        this.radius=radius;
    }
    //Constructor for rectangle
    public Figure (double lenght,double width) {
       shape=Shape.RECTANGLE;
        this.length=lenght;
        this.width=width;
    }
    double area(){
        switch (shape){
            case RECTANGLE:return length*width;
            case CIRCLE:return Math.PI*(radius * radius);
            default:throw new AssertionError();
        }
    }
}

如上例就是一个典型的标签类，一个类通过标签域shape来实现了圆形和矩形这两个不同类型的实例。 这种标签类（tagged class）有着许多的缺点。它们中充斥着样板代码，包括枚举声明、标签域以及条件语句。

1. 多个实现乱七八糟地挤在了单个类中，破坏了可读性；
2. 增加了内存的占用，因为实例承担着属于其他风格的不相关域；
3. 域不能做成final的，除非构造器初始化相关的域，如果不需要初始化相关域，那就会需要增加更多的样板代码；
4. 无法给标签类添加风格，除非可以修改它的源文件，如果一定要添加风格，就必须记得给每个条件语句都添加一个条件，否则类就会在运行时失败；
5. 数据类型没有提供任何关于其风格的线索；

标签类过于冗长、容易出错，并且效率低下。

解决

Java提供了其他更好的方法来定义能表示多种风格对象的单个数据类型：子类型化。标签类正是类层次的一种简单效仿。 为了将标签类转化成类层次，有这样一些步骤：

1. 首先要为标签类中的每一个方法都定义一个包含抽象方法的抽象类，这每个方法的行为都依赖于标签值。在Figure类中，只有一个这样的方法：area。 这个抽象类是类层次的根；

2. 如果还有其他的方法行为不依赖于某个标签的值，就把这样的方法放到这个类中；

3. 同样的，如果所有的方法都用到了某些数据域，就应该把他们放在这个类中。

   将上面的标签类Figure转换成类层次结构：

abstract class Figure {
    abstract double area();
}
class Circle extends Figure {
    final double radius;
    public Circle(double radius) {
        this.radius = radius;
    }
    double area() {
        return Math.PI * (radius * radius);
    }
}
class Rectangle extends Figure {
    final double length;
    final double width;
    public Rectangle(double length, double width) {
        this.length = length;
        this.width = width;
    }
    double area() {
        return length * width;
    }
}

这个类层次纠正了前面提到过的标签类的所有缺点：

1. 这段代码简洁而清楚，没有包含在原来的版本中所见到的所有样本代码；
2. 每个类型的实现都配有自己的类，这些类都没有受到不相关域的拖累。所有的域都是final的。编译器确保每个类的构造器都初始化它的数据域；
3. 对于顶层类中声名的每个抽象方法，都确保有一个实现。这样就杜绝了因为遗漏switch case而导致运行时失败的可能；
4. 多个程序员可以独立的扩展层次结构。并且不用访问根类的源代码就能相互操作；
5. 每种类型都有一种相关的独立的数据类型，就是相应的子类类型，允许程序员指明变量的类型，限制变量，并将参数输入到特殊的类型；
6. 类层次的另一个好处在于，它们可以用来反映类型之间本质上的层次关系。有助于增强灵活性，并进行更好的编译时类型检查。

结论

标签类很少有适用的时候。当想要编写一个包含显示标签域的类时，应该考虑一下，这个标签是否可以被取消，是否可以用类层次来代替。当遇到一个包含标签域的现有类时，就要考虑一下将它重构到一个层次结构中去。