Java对象类型转换和强制对象类型转换
Java 语言允许某个类型的引用变量引用子类的实例,而且可以对这个引用变量进行类型转换。如果把引用类型转换为子类类型,则称为向下转型;如果把引用类型转换为父类类型,则称为向上转型。
例如,Creature 类表示生物类,Animal 类表示动物类,该类对应的子类有 Dog 类,使用对象类型表示如下:
父类 Animal 的代码如下:
对于 Cat 类,运行时将会输出如下结果:
例如,对于一个引用类型的变量,Java 编译器按照它声明的类型来处理。如果使用 animal 调用 str 和 eatMethod() 方法将会出错,如下:
如果要访问 Cat 类的成员,必须通过强制类型转换,如下:
把 Animal 对象类型强制转换为 Cat 对象类型,这时上面两句编译成功。对于如下语句,由于使用了强制类型转换,所以也会编译成功,例如:
子类的对象可以转换成父类类型,而父类的对象实际上无法转换为子类类型。因为通俗地讲,父类拥有的成员子类肯定也有,而子类拥有的成员,父类不一定有。因此,对于向上转型,不必使用强制类型转换。例如:
如果两种类型之间没有继承关系,那么将不允许进行类型转换。例如:
例如,Creature 类表示生物类,Animal 类表示动物类,该类对应的子类有 Dog 类,使用对象类型表示如下:
Animal animal = new Dog(); Dogdog = (Dog) animal; // 向下转型,把Animal类型转换为Dog类型 Creature creature = animal; // 向上转型,把Animal类型转换为Creature类型
例 1
下面通过具体的示例演示对象类型的转换。例如,父类 Animal 和子类 Cat 中都定义了实例变量 name、静态变量 staticName、实例方法 eat() 和静态方法 staticEat()。此外,子类 Cat 中还定义了实例变量 str 和实例方法 dogMethod()。父类 Animal 的代码如下:
public class Animal { public String name = "Animal:动物"; public static String staticName = "Animal:可爱的动物"; public void eat() { System.out.println("Animal:吃饭"); } public static void staticEat() { System.out.println("Animal:动物在吃饭"); } }子类 Cat 的代码如下:
public class Cat extends Animal { public String name = "Cat:猫"; public String str = "Cat:可爱的小猫"; public static String staticName = "Dog:我是喵星人"; public void eat() { System.out.println("Cat:吃饭"); } public static void staticEat() { System.out.println("Cat:猫在吃饭"); } public void eatMethod() { System.out.println("Cat:猫喜欢吃鱼"); } public static void main(String[] args) { Animal animal = new Cat(); Cat cat = (Cat) animal; // 向下转型 System.out.println(animal.name); // 输出Animal类的name变量 System.out.println(animal.staticName); // 输出Animal类的staticName变量 animal.eat(); // 输出Cat类的eat()方法 animal.staticEat(); // 输出Animal类的staticEat()方法 System.out.println(cat.str); // 调用Cat类的str变量 cat.eatMethod(); // 调用Cat类的eatMethod()方法 } }通过引用类型变量来访问所引用对象的属性和方法时,Java 虚拟机将采用以下绑定规则:
- 实例方法与引用变量实际引用的对象的方法进行绑定,这种绑定属于动态绑定,因为是在运行时由 Java 虚拟机动态决定的。例如,animal.eat() 是将 eat() 方法与 Cat 类绑定。
- 静态方法与引用变量所声明的类型的方法绑定,这种绑定属于静态绑定,因为是在编译阶段已经做了绑定。例如,animal.staticEat() 是将 staticEat() 方法与 Animal 类进行绑定。
- 成员变量(包括静态变量和实例变量)与引用变量所声明的类型的成员变量绑定,这种绑定属于静态绑定,因为在编译阶段已经做了绑定。例如,animal.name 和 animal.staticName 都是与 Animal 类进行绑定。
对于 Cat 类,运行时将会输出如下结果:
Animal:动物 Animal:可爱的动物 Cat:吃饭 Animal:动物在吃饭 Cat:可爱的小猫 Cat:猫喜欢吃鱼
强制对象类型转换
Java 编译器允许在具有直接或间接继承关系的类之间进行类型转换。对于向下转型,必须进行强制类型转换;对于向上转型,不必使用强制类型转换。例如,对于一个引用类型的变量,Java 编译器按照它声明的类型来处理。如果使用 animal 调用 str 和 eatMethod() 方法将会出错,如下:
animal.str = ""; // 编译出错,提示Animal类中没有str属性 animal.eatMethod(); // 编译出错,提示Animal类中没有eatMethod()方法
如果要访问 Cat 类的成员,必须通过强制类型转换,如下:
((Cat)animal).str = ""; // 编译成功 ((Cat)animal).eatMethod(); // 编译成功
把 Animal 对象类型强制转换为 Cat 对象类型,这时上面两句编译成功。对于如下语句,由于使用了强制类型转换,所以也会编译成功,例如:
Cat cat = (Cat)animal; // 编译成功,将Animal对象类型强制转换为Cat对象类型
子类的对象可以转换成父类类型,而父类的对象实际上无法转换为子类类型。因为通俗地讲,父类拥有的成员子类肯定也有,而子类拥有的成员,父类不一定有。因此,对于向上转型,不必使用强制类型转换。例如:
Cat cat = new Cat(); Animal animal = cat; // 向上转型,不必使用强制类型转换
如果两种类型之间没有继承关系,那么将不允许进行类型转换。例如:
Dog dog = new Dog(); Cat cat = (Cat)dog; // 编译出错,不允许把Dog对象类型转换为Cat对象类型
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