Java对象类型转换和多态性

分为向上转型和向下转型(强制对象转型)。向上转型是子对象向父对象转型的过程,例如猫类转换为动物类;向下转型是强制转型实现的,是父对象强制转换为子对象。这和基础数据类型的转换是类似的,byte在需要时会自动转换为int(向上转型),int可以强制转型为byte(向下转型)。

对于对象转型来说,向上转型后子对象独有的成员将不可访问意思是,在需要一只动物时,可以把猫当作一只动物传递,因为猫继承自动物,猫具有动物的所有属性。但向上转型后,猫不再是猫,而是被当作动物看待,它自己独有的属性和方法就不可见了。换句话说,向上转型后,只能识别父对象中的内容。

可以通过"引用变量 instanceof 类名"的方式来判断引用变量所指向的对象是否属于某个类,也就是说"对象是不是某类",例如声明一个猫类对象的引用"Cat c",然后"c instanceof Animal"表述的意思是"对象c是一种动物吗?"对于instanceof返回true的对象,都可以转换为类对象,只不过有些可能需要强制转换。

向上转型可以自动进行,这本就是符合逻辑的,狗类继承自动物类,它本身就是一只动物,因此在需要动物类的时候,丢一只狗过去就会自动向上转型成动物类。但这时狗已经不是狗,而是动物,所以狗独有的成员不再可见。

强制转换的方式和基础数据类型强制转换一样,都是在待转换对象前加上目标类型,例如将动物a强制转换为狗d:Dog d = (Dog)a。

下面是一个对象类型转换的示例,很好地分析了能否转型、转型后能否访问某些成员等等。

class Animal { String name; Animal(String name) {this.name = name;} } class Cat extends Animal { String eyecolor; Cat(String name,String color) {super(name); this.eyecolor = color;} } class Dog extends Animal { String furcolor; Dog(String name,String color) {super(name); this.furcolor = color;} } public class OCast { public static void main(String [] args) { Animal a = new Animal("animal"); Cat c = new Cat("cat","blue"); Dog d = new Dog("dog","black"); System.out.println( a instanceof Animal);//return true System.out.println( c instanceof Animal);//return true System.out.println( d instanceof Animal);//return true System.out.println( a instanceof Cat); //return false System.out.println(a.name); //return animal a = new Dog("yellowdog","yellow"); //引用变量a向上转型,因为a是Animal类型 System.out.println(a.name); //return yellowdog System.out.println(a instanceof Animal); //return true System.out.println(a instanceof Dog); //return true //System.out.println(a.furcolor); //error! 因为a被当作Animal类的对象 Dog d1 = (Dog)a; //因为"a instanceof Dog"为true,所以可以强制向下转型 System.out.println(d1.furcolor); //return yellow } }

对于上面的a = new Dog("yellowdog",yellow),a是Animal类型,但此时它指向的是Dog对象。也就是说它是Dog,所以也是Animal类,所以a instanceof Animal);和a instanceof Dog;都是true,这是它的"指针"决定的。但因为它的类型是Animal类型,类型决定了能存储什么样的数据,对于已经存在的但不符合类型的数据都是不可见的,所以Animal类型决定了它只能看到Dog对象中的Animal部分。如下图:

Java对象类型转换和多态性

既然可以向上转型,配合instanceof的逻辑判断,就能实现很好的扩展性。例如,动物类的sing(Animal a)方法需要的是一个动物类,可以给它一只狗d,这时会向上转型(就像需要double类型却给了一个int数据一样),虽然转型了,但狗d的实际引用仍然是Dog对象,于是if (a instanceof Dog)判断为真,则调用能体现狗sing()方法特殊性的语句。如果传递一只猫,if判断一下并调用能体现猫sing()方法特殊性的语句。这样,任何时候想添加一只动物,都只需要增加一条if语句就可以了。见下面的示例:

class Animal { String name; Animal(String name) { this.name = name; } } class Cat extends Animal {Cat(String name) {super(name);}} class Dog extends Animal {Dog(String name) {super(name);}} public class TestCast { public static void main(String [] args) { TestCast t = new TestCast(); Animal a = new Animal("animal"); Animal c = new Cat("cat"); Animal d = new Dog("dog"); t.sing(a);t.sing(c);t.sing(d); } void sing(Animal a) { if ( a instanceof Cat) { Cat cat = (Cat)a; System.out.println("cat is singing"); } else if(a instanceof Dog) { Dog dog = (Dog)a; System.out.println("dog is singing"); } else { System.out.println("not an instance of animal"); } } }

内容版权声明:除非注明,否则皆为本站原创文章。

转载注明出处:https://www.heiqu.com/cfd5e919a4a5a83ea36f9a9d7da9f35a.html