理解Java中的多态和instanceof

多态

事物存在的多种形态

多态的前提

有继承关系
有方法重写
有父类引用指向子类对象

多态成员访问特点

成员变量
- 编译看左边（父类），运行看左边（父类）。
成员方法
- 编译看左边（父类），运行看右边（子类）。动态绑定
静态方法
- 编译看左边（父类），运行看左边（父类）。
- 静态和类相关，算不上重写，只是子类运行时覆盖了父类的静态方法，所以访问还是看父类。
- 只有非静态成员方法，编译看左边，运行看右边。
父类引用指向子类对象，就是向上转型。
- Animal a = new Dog();
指向子类对象的父类引用，强转成子类类型，使用子类中特有的方法。向下转型。把一个父类对象赋给子类引用变量时，就需要进行强制类型转换。
```
Animal  a = new Dog();
Dog dog = (Dog)a;
```

引用变量的强制类型转换

引用变量只能调用它编译时类型的方法，而不能调用它运行时类型的方法，即使他实际所引用的对象确实包含该方法。
如果需要让这个引用变量调用它运行时类型的方法，则必须把它强制类型转换成运行时类型。

当进行强制类型转换时需要注意：

基本类型之间的转换只能在数值类型之间进行，这里所说的数值类型包括整型，浮点型，字符型。但数值类型和布尔类型之间不能进行类型转换。
引用类型之间的转换只能在具有继承关系的两个类型之间进行，如果是两个没有任何继承关系的类型，则无法进行类型转换，否则编译时就会出现错误。
如果试图把一个父类实例转换成子类类型，则这个对象必须实际上是子类实例才行（即编译时为父类类型，而运行时类型是子类），否则将在运行时引发ClassCastException异常。

public class ConversionTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        double d = 13.4;
        long l = (long)d;
        System.out.println(l);
        int in = 5;
        // 试图把一个数值类型的变量转换为boolean类型，下面代码编译出错
        // 编译时候会提示: 不可转换的类型
        // boolean b = (boolean)in;
        Object obj = "Hello";
        // obj变量的编译类型为Object，Object与String存在继承关系，可以强制类型转换
        // 而且obj变量实际上类型是String类型，所以运行时也可通过
        String objStr = (String)obj;
        System.out.println(objStr);
        // 定义一个objPri变量，编译类型为Object，实际类型为Integer
        Object objPri = Integer.valueOf(5);
        // objPri变量的编译时类型为Object，objPri的运行时类型为Integer，Object与Integer存在继承关系
        // 可以强制类型转换，而objPri变量实际上类型是Integer类型，
        // 所以下面代码运行时引发ClassCastException异常
        String str = (String)objPri;
    }
}

当把子类对象赋给父类引用变量时，称为向上转型（upcasting），向上转型总是可以成功的，因为子类是一种特殊的父类。这种转型只是表明这个引用变量的编译类型是父类，但实际执行它的方法时，依然表现出子类对象的行为方式。
使用instanceof运算符，可以判断是否可以成功转换，从而避免出现转换异常。
```
if (obj instanceof String){
  String str = (String)obj;
}
```

instanceof 运算符

instanceof运算符前一个操作数通常是一个引用类型变量，后一个操作数通常是一个类，也可以是一个接口，用于判断前面的对象是否是后面的类，或者其子类、实现类的实例。

instanceof运算符前面操作数的编译时类型要么与后面的类相同，要么与后面的类具有父子继承关系，否则编译错误。

public class InstanceofTest
{
public static void main(String[] args)
{
    // 声明hello时使用Object类，则hello的编译类型是Object，
    // Object是所有类的父类, 但hello变量的实际类型是String
    Object hello = "Hello";
    // String与Object类存在继承关系，可以进行instanceof运算。返回true。
    System.out.println("字符串是否是Object类的实例："
        + (hello instanceof Object));
    System.out.println("字符串是否是String类的实例："
        + (hello instanceof String)); // 返回true。
    // Math与Object类存在继承关系，可以进行instanceof运算。返回false。
    System.out.println("字符串是否是Math类的实例："
        + (hello instanceof Math));
    // String实现了Comparable接口，所以返回true。
    System.out.println("字符串是否是Comparable接口的实例："
        + (hello instanceof Comparable));
    String a = "Hello";
//        // String类与Math类没有继承关系，所以下面代码编译无法通过
//        System.out.println("字符串是否是Math类的实例："
//            + (a instanceof Math));
}
}

instanceof运算符的作用：在进行强制类型转换之前，首先判断前一个对象是否是后一个类的实例，是否可以成功转换，从而保证代码健壮性。

理解Java中的多态和instanceof

多态

多态的前提

多态成员访问特点

引用变量的强制类型转换

instanceof 运算符

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