多态,引用类型的转换

多态的转型分为向上转型与向下转型两种:

向上转型

  • 向上转型:多态本身是子类类型向父类类型向上转换的过程,这个过程是默认的。

当父类引用指向一个子类对象时,便是向上转型。

使用格式:

父类类型  变量名 = new 子类类型();
如:Animal a = new Cat();

向下转型

  • 向下转型:父类类型向子类类型向下转换的过程,这个过程是强制的。

一个已经向上转型的子类对象,将父类引用转为子类引用,可以使用强制类型转换的格式,便是向下转型。

使用格式:

子类类型 变量名 = (子类类型) 父类变量名;
如:Cat c =(Cat) a;  

为什么要转型

当使用多态方式调用方法时,首先检查父类中是否有该方法,如果没有,则编译错误。也就是说,不能调用子类拥有,而父类没有的方法。编译都错误,更别说运行了。这也是多态给我们带来的一点"小麻烦"。所以,想要调用子类特有的方法,必须做向下转型。

abstract class Animal {
    
      
    abstract void eat();  
}  

class Cat extends Animal {
    
      
    public void eat() {
    
      
        System.out.println("吃鱼");  
    }  
    public void catchMouse() {
    
      
        System.out.println("抓老鼠");  
    }  
}  

class Dog extends Animal {
    
      
    public void eat() {
    
      
        System.out.println("吃骨头");  
    }  
    public void watchHouse() {
    
      
        System.out.println("看家");  
    }  
}

定义测试类:

public class Test {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        // 向上转型  
        Animal a = new Cat();  
        a.eat(); 				// 调用的是 Cat 的 eat

        // 向下转型  
        Cat c = (Cat)a;       
        c.catchMouse(); 		// 调用的是 Cat 的 catchMouse
    }  
}

转型的异常

转型的过程中,一不小心就会遇到这样的问题,请看如下代码:

public class Test {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        // 向上转型  
        Animal a = new Cat();  
        a.eat();               // 调用的是 Cat 的 eat

        // 向下转型  
        Dog d = (Dog)a;       
        d.watchHouse();        // 调用的是 Dog 的 watchHouse 【运行报错】
    }  
}

这段代码可以通过编译,但是运行时,却报出了 ClassCastException ,类型转换异常!这是因为,明明创建了Cat类型对象,运行时,当然不能转换成Dog对象的。这两个类型并没有任何继承关系,不符合类型转换的定义。

为了避免ClassCastException的发生,Java提供了 instanceof 关键字,给引用变量做类型的校验,格式如下:

变量名 instanceof 数据类型 
如果变量属于该数据类型,返回true。
如果变量不属于该数据类型,返回false
public class Test {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        // 向上转型  
        Animal a = new Cat();  
        a.eat();               // 调用的是 Cat 的 eat

        // 向下转型  
        if (a instanceof Cat){
    
    
            Cat c = (Cat)a;       
            c.catchMouse();        // 调用的是 Cat 的 catchMouse
        } else if (a instanceof Dog){
    
    
            Dog d = (Dog)a;       
            d.watchHouse();       // 调用的是 Dog 的 watchHouse
        }
    }  
}

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