一. 類(lèi)型轉(zhuǎn)型

將一個(gè)類(lèi)型轉(zhuǎn)換成另一個(gè)類(lèi)型的過(guò)程被稱(chēng)為類(lèi)型轉(zhuǎn)換。 我們所說(shuō)的對(duì)象類(lèi)型轉(zhuǎn)換，一般是指兩個(gè)存在繼承關(guān)系的對(duì)象，而不是任意類(lèi)型的對(duì)象。如果兩個(gè)類(lèi)型之間沒(méi)有繼承關(guān)系，就不允許進(jìn)行類(lèi)型轉(zhuǎn)換，否則會(huì)拋出強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換異常(java.lang.ClassCastException)。
Java語(yǔ)言允許某個(gè)類(lèi)型的引用變量引用子類(lèi)的實(shí)例，而且可以對(duì)這個(gè)引用變量進(jìn)行類(lèi)型轉(zhuǎn)換。Java中引用類(lèi)型之間的類(lèi)型轉(zhuǎn)換(前提是兩個(gè)類(lèi)是直接或間接的父子關(guān)系)主要有兩種，分別是向上轉(zhuǎn)型(upcasting)和向下轉(zhuǎn)型(downcasting) 。

我們先來(lái)看下面這張圖：

貓、狗、牛、羊都是動(dòng)物，所以”動(dòng)物“是父類(lèi)，貓狗牛羊是具體的子類(lèi)。我們可以說(shuō)貓是動(dòng)物，狗是動(dòng)物，牛是動(dòng)物，羊是動(dòng)物，這個(gè)結(jié)論肯定沒(méi)錯(cuò)！但如果我們說(shuō)，動(dòng)物是貓，動(dòng)物是狗，動(dòng)物是牛，動(dòng)物是羊，這個(gè)結(jié)論一定正確嗎？那可就不一定了。子類(lèi)肯定符合父類(lèi)類(lèi)型，但反之，父類(lèi)不一定符合子類(lèi)類(lèi)型！

接下來(lái)分別對(duì)向上轉(zhuǎn)型和向下轉(zhuǎn)型進(jìn)行講解。

二. 向上轉(zhuǎn)型

1. 概念

所謂的向上轉(zhuǎn)型，就是父類(lèi)引用指向子類(lèi)的對(duì)象，也就是把子類(lèi)對(duì)象直接賦給父類(lèi)引用變量，此時(shí)不用強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。比如我們說(shuō)貓是動(dòng)物，狗是動(dòng)物，牛是動(dòng)物，羊是動(dòng)物，這就是把子類(lèi)當(dāng)成父類(lèi)來(lái)用。父類(lèi)是子類(lèi)的上級(jí)，我們直接把子類(lèi)向上提拔轉(zhuǎn)型了。

2. 特點(diǎn)

向上轉(zhuǎn)型具有如下特點(diǎn)：

• 編譯類(lèi)型取決于=號(hào)左邊，運(yùn)行類(lèi)型取決于=號(hào)右邊；
• 子類(lèi)可以調(diào)用父類(lèi)的所有成員，但需遵守訪問(wèn)權(quán)限；
• 父類(lèi)不能調(diào)用子類(lèi)的特有成員；
• 最終的運(yùn)行效果取決于子類(lèi)的具體實(shí)現(xiàn)。

3. 語(yǔ)法

向上轉(zhuǎn)型的基本語(yǔ)法如下所示：

//左側(cè)是父類(lèi)引用變量，右側(cè)是創(chuàng)建的子類(lèi)對(duì)象，我們可以把它當(dāng)作父類(lèi)使用

父類(lèi)類(lèi)型 引用名 = new 子類(lèi)類(lèi)型();

4. 案例

接下來(lái)我們通過(guò)一個(gè)案例來(lái)演示向上轉(zhuǎn)型該如何實(shí)現(xiàn)。

/**
 * @author 一一哥Sun 
 * 定義父類(lèi)---向上與向下轉(zhuǎn)型
 */
public interface Animal {
    //叫
    public void speak();
}

//Dog類(lèi)實(shí)現(xiàn)Animal接口
public class Dog implements Animal {
    @Override
    public void speak() {
	System.out.println("狗子：汪汪");
    }
}

//Cat類(lèi)實(shí)現(xiàn)Animal接口
public class Cat implements Animal {
    @Override
    public void speak() {
	System.out.println("貓子：喵喵");
    }
}

//定義一個(gè)測(cè)試類(lèi)
public class AnimalTest {
    public static void main(String[] args) {
	//向上轉(zhuǎn)型
	//父類(lèi)引用dog變量，指向子類(lèi)對(duì)象new Dog();
        //動(dòng)物 = 狗；以下代碼的意思就是”狗是動(dòng)物“
	Animal dog=new Dog();
        //向上轉(zhuǎn)型后，可以使用父類(lèi)Animal中的屬性和方法。
	dog.speak();

	//Animal animal=new Cat();效果等同于如下兩行代碼：
	Cat cat=new Cat();
	Animal animal=cat;
	animal.speak();
    }
}

我們?cè)谶M(jìn)行向上轉(zhuǎn)型時(shí)，可以寫(xiě)成Animal animal=new Cat(); Animal animal=cat;的形式。就是先創(chuàng)建出cat對(duì)象，然后再將cat對(duì)象賦值給Animal類(lèi)型的變量，這樣就實(shí)現(xiàn)了向上轉(zhuǎn)型。因?yàn)锳nimal是父級(jí)類(lèi)型，Cat是子級(jí)類(lèi)型，Cat是Animal的子類(lèi)，所以可以直接將cat變量賦值給animal，這就是向上轉(zhuǎn)型。但這種寫(xiě)法比較繁瑣，我們通常是直接采用Animal cat=new Cat();的形式，簡(jiǎn)潔明了。

我們之所以可以實(shí)現(xiàn)向上轉(zhuǎn)型，主要是因?yàn)閮蓚€(gè)類(lèi)型之間是父子關(guān)系。比如在本例中，向上轉(zhuǎn)型就等于說(shuō)”貓是動(dòng)物，狗是動(dòng)物“，因?yàn)樨埞范际莿?dòng)物的子類(lèi)，所以這個(gè)結(jié)論是確定無(wú)誤的。

三. 向下轉(zhuǎn)型

1. 概念

向下轉(zhuǎn)型則反之，也就是一個(gè)已經(jīng)向上轉(zhuǎn)型的子類(lèi)對(duì)象指向父類(lèi)引用。 向下轉(zhuǎn)型后，可以調(diào)用子類(lèi)類(lèi)型中所有的成員。向下轉(zhuǎn)型時(shí)，必須進(jìn)行強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換。因?yàn)?strong>父類(lèi)擁有的成員，子類(lèi)肯定會(huì)有，但子類(lèi)擁有的成員，父類(lèi)不一定有。

但要注意，如果父類(lèi)的引用對(duì)象指向的是子類(lèi)對(duì)象，則向下轉(zhuǎn)型時(shí)是安全的，即編譯時(shí)不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。但如果父類(lèi)的引用對(duì)象是父類(lèi)本身，那么在向下轉(zhuǎn)型的過(guò)程中是不安全的，雖然編譯時(shí)不會(huì)出錯(cuò)，但在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換異常。我們可以使用instanceof運(yùn)算符來(lái)避免出現(xiàn)強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換異常。

2. 特點(diǎn)

向下轉(zhuǎn)型具有如下特點(diǎn)：

• 只能強(qiáng)制轉(zhuǎn)換父類(lèi)的引用，不能強(qiáng)制轉(zhuǎn)換父類(lèi)的對(duì)象；
• 父類(lèi)的引用必須指向子類(lèi)目標(biāo)類(lèi)型的對(duì)象；
• 向下轉(zhuǎn)型后，父類(lèi)可以調(diào)用子類(lèi)類(lèi)型中的所有成員。

3. 語(yǔ)法

向下轉(zhuǎn)型的基本語(yǔ)法如下所示：

//向下轉(zhuǎn)型使用強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換的格式，將父類(lèi)引用類(lèi)型轉(zhuǎn)換為子類(lèi)引用類(lèi)型

子類(lèi)類(lèi)型 引用名 = (子類(lèi)類(lèi)型) 父類(lèi)引用;

4. 案例

接下來(lái)我們?cè)谏厦娴陌咐A(chǔ)之上，對(duì)代碼進(jìn)行改造，在Cat類(lèi)中增加一個(gè)新的方法。

public class Cat implements Animal {
    @Override
    public void speak() {
	System.out.println("貓子：喵喵");
    }

    //給其他動(dòng)物打招呼
    public void helloAnimal(Animal animal) {
	//向下轉(zhuǎn)型，將父類(lèi)型轉(zhuǎn)為子類(lèi)型。
	//此時(shí)有可能會(huì)出現(xiàn)ClassCastException類(lèi)型轉(zhuǎn)換異常，因?yàn)樽宇?lèi)一定屬于父類(lèi)的一員，但父類(lèi)不一定屬于子類(lèi)。
	//我們說(shuō)“貓是動(dòng)物”一定沒(méi)問(wèn)題，但如果說(shuō)“動(dòng)物是貓”，這個(gè)結(jié)論未必正確。所以把“動(dòng)物強(qiáng)轉(zhuǎn)成貓”的過(guò)程中，有可能會(huì)出現(xiàn)異常。
	//只有兩者之間具有明確的父子關(guān)系時(shí)才能進(jìn)行強(qiáng)轉(zhuǎn)，否則就會(huì)出現(xiàn)類(lèi)型轉(zhuǎn)換異常。
		
	//向下轉(zhuǎn)型時(shí)需要進(jìn)行類(lèi)型強(qiáng)轉(zhuǎn)
	Cat cat=(Cat) animal;
        //向下轉(zhuǎn)型后，可以使用子類(lèi)Cat中的屬性和方法。
	cat.speak();
    }
}

//測(cè)試類(lèi)
public class AnimalTest {
    public static void main(String[] args) {
	Animal animal=new Cat();
	animal.speak();
		
	Cat cat=new Cat();
        //這里我們傳參時(shí)，既可以傳遞animal，也可以傳遞cat，但不能傳遞dog類(lèi)型,否則會(huì)出現(xiàn)java.lang.ClassCastException: 
	//因?yàn)閏lass com.yyg.convert.Dog cannot be cast to class com.yyg.convert.Cat。狗不能被轉(zhuǎn)成貓
	//cat2.helloAnimal(dog);
	cat.helloAnimal(animal);

        //Dog dog = new Dog();
	//這里就會(huì)編譯出錯(cuò)，不允許把Dog對(duì)象類(lèi)型轉(zhuǎn)換成Cat對(duì)象類(lèi)型
	//Cat cat = (Cat)dog;    
    }
}

向下轉(zhuǎn)型就是將父類(lèi)型轉(zhuǎn)為子類(lèi)型，但要注意，此時(shí)有可能會(huì)出現(xiàn)ClassCastException類(lèi)型轉(zhuǎn)換異常，因?yàn)樽宇?lèi)一定屬于父類(lèi)的一員，但父類(lèi)不一定屬于子類(lèi)。我們說(shuō)“貓是動(dòng)物”一定沒(méi)問(wèn)題，但如果說(shuō)“動(dòng)物是貓”，這個(gè)結(jié)論未必正確。所以把“動(dòng)物強(qiáng)轉(zhuǎn)成貓”的過(guò)程中，有可能會(huì)出現(xiàn)異常。只有兩者之間具有明確的父子關(guān)系時(shí)才能進(jìn)行強(qiáng)轉(zhuǎn)，否則就會(huì)出現(xiàn)類(lèi)型轉(zhuǎn)換異常。

就比如上面的案例中，我們傳參時(shí)，既可以傳遞animal，也可以傳遞cat，但不能傳遞dog類(lèi)型，否則會(huì)出現(xiàn)java.lang.ClassCastException，因?yàn)閏lass com.yyg.convert.Dog cannot be cast to class com.yyg.convert.Cat，狗類(lèi)不能被轉(zhuǎn)成貓類(lèi)。

四. 結(jié)語(yǔ)

至此，就把類(lèi)型轉(zhuǎn)換給大家介紹完了，我們來(lái)看看類(lèi)型轉(zhuǎn)換的要點(diǎn)吧：：

• 向上轉(zhuǎn)型是父類(lèi)引用指向子類(lèi)的對(duì)象，不必強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換 ；
• 向下轉(zhuǎn)型是子類(lèi)對(duì)象指向父類(lèi)引用，必須進(jìn)行強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換；
• 可以強(qiáng)制向下轉(zhuǎn)型最好借助instanceOf進(jìn)行類(lèi)型判斷；

以上就是學(xué)習(xí)Java之如何正確地向上轉(zhuǎn)型與向下轉(zhuǎn)型的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Java向上轉(zhuǎn)型與向下轉(zhuǎn)型的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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