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Java多態對象的類型轉換
這裡所說的對象類型轉換，是指存在繼續關系的對象，不是隨意率性類型的對象。當對不存在繼續關系的對象停止強迫類型轉換時，java 運轉時將拋出 java.lang.ClassCastException 異常。
在繼續鏈中，我們將子類向父類轉換稱為“向上轉型”，將父類向子類轉換稱為“向下轉型”。
許多時刻，我們會將變量界說為父類的類型，卻援用子類的對象，這個進程就是向上轉型。法式運轉時經由過程靜態綁定來完成對子類辦法的挪用，也就是多態性。
但是有些時刻為了完成某些父類沒有的功效，我們須要將向上轉型後的子類對象再轉成子類，挪用子類的辦法，這就是向下轉型。
留意：不克不及直接將父類的對象強迫轉換為子類類型，只能將向上轉型後的子類對象再次轉換為子類類型。也就是說，子類對象必需向上轉型後，能力再向下轉型。請看上面的代碼：
public class Demo {
public static void main(String args[]) {
SuperClass superObj = new SuperClass();
SonClass sonObj = new SonClass();
// 上面的代碼運轉時會拋出異常，不克不及將父類對象直接轉換為子類類型
// SonClass sonObj2 = (SonClass)superObj;
// 先向上轉型，再向下轉型
superObj = sonObj;
SonClass sonObj1 = (SonClass)superObj;
}
}
class SuperClass{ }
class SonClass extends SuperClass{ }
將第7行的正文去失落，運轉時會拋出異常，然則編譯可以經由過程。
由於向下轉型存在風險，所以在吸收到父類的一個援用時，請務必應用 instanceof 運算符來斷定該對象能否是你所要的子類，請看上面的代碼：
public class Demo {
public static void main(String args[]) {
SuperClass superObj = new SuperClass();
SonClass sonObj = new SonClass();
// superObj 不是 SonClass 類的實例
if(superObj instanceof SonClass){
SonClass sonObj1 = (SonClass)superObj;
}else{
System.out.println("①不克不及轉換");
}
superObj = sonObj;
// superObj 是 SonClass 類的實例
if(superObj instanceof SonClass){
SonClass sonObj2 = (SonClass)superObj;
}else{
System.out.println("②不克不及轉換");
}
}
}
class SuperClass{ }
class SonClass extends SuperClass{ }
運轉成果：
①不克不及轉換
總結：對象的類型轉換在法式運轉時檢討，向上轉型會主動停止，向下轉型的對象必需是以後援用類型的子類。
Java多態和靜態綁定
在Java中，父類的變量可以援用父類的實例，也能夠援用子類的實例。
請讀者先看一段代碼：
public class Demo {
public static void main(String[] args){
Animal obj = new Animal();
obj.cry();
obj = new Cat();
obj.cry();
obj = new Dog();
obj.cry();
}
}
class Animal{
// 植物的啼聲
public void cry(){
System.out.println("不曉得怎樣叫");
}
}
class Cat extends Animal{
// 貓的啼聲
public void cry(){
System.out.println("喵喵~");
}
}
class Dog extends Animal{
// 狗的啼聲
public void cry(){
System.out.println("汪汪~");
}
}
運轉成果：
不曉得怎樣叫 喵喵~ 汪汪~
下面的代碼，界說了三個類，分離是 Animal、Cat 和 Dog，Cat 和 Dog 類都繼續自 Animal 類。obj 變量的類型為 Animal，它既可以指向 Animal 類的實例，也能夠指向 Cat 和 Dog 類的實例，這是准確的。也就是說，父類的變量可以援用父類的實例，也能夠援用子類的實例。留意反過去是毛病的，由於一切的貓都是植物，但不是一切的植物都是貓。
可以看出，obj 既可所以人類，也能夠是貓、狗，它有分歧的表示情勢，這就被稱為多態。多態是指一個事物有分歧的表示情勢或形狀。
再好比“人類”，也有許多分歧的表達或完成，TA 可所以司機、教員、大夫等，你仇恨本身的時刻會說“下輩子從新做人”，那末你下輩子成為司機、教員、大夫都可以，我們就說“人類”具有了多態性。
多態存在的三個需要前提：要有繼續、要有重寫、父類變量援用子類對象。
當應用多態方法挪用辦法時：
起首檢討父類中能否有該辦法，假如沒有，則編譯毛病；假如有，則檢討子類能否籠罩了該辦法。
假如子類籠罩了該辦法，就挪用子類的辦法，不然挪用父類辦法。
從下面的例子可以看出，多態的一個利益是：當子類比擬多時，也不須要界說多個變量，可以只界說一個父類類型的變量來援用分歧子類的實例。請再看上面的一個例子：
public class Demo {
public static void main(String[] args){
// 借助多態，主人可以給許多植物喂食
Master ma = new Master();
ma.feed(new Animal(), new Food());
ma.feed(new Cat(), new Fish());
ma.feed(new Dog(), new Bone());
}
}
// Animal類及其子類
class Animal{
public void eat(Food f){
System.out.println("我是一個小植物，正在吃" + f.getFood());
}
}
class Cat extends Animal{
public void eat(Food f){
System.out.println("我是一只小貓咪，正在吃" + f.getFood());
}
}
class Dog extends Animal{
public void eat(Food f){
System.out.println("我是一只狗狗，正在吃" + f.getFood());
}
}
// Food及其子類
class Food{
public String getFood(){
return "事物";
}
}
class Fish extends Food{
public String getFood(){
return "魚";
}
}
class Bone extends Food{
public String getFood(){
return "骨頭";
}
}
// Master類
class Master{
public void feed(Animal an, Food f){
an.eat(f);
}
}
運轉成果：
我是一個小植物，正在吃事物 我是一只小貓咪，正在吃魚 我是一只狗狗，正在吃骨頭
Master 類的 feed 辦法有兩個參數，分離是 Animal 類型和 Food 類型，由於是父類，所以可以將子類的實例傳遞給它，如許 Master 類就不須要多個辦法來給分歧的植物喂食。
靜態綁定
為了懂得多態的實質，上面講一下Java挪用辦法的具體流程。
1) 編譯器檢查對象的聲明類型和辦法名。
假定挪用 obj.func(param)，obj 為 Cat 類的對象。須要留意的是，有能夠存在多個名字為func但參數簽名紛歧樣的辦法。例如，能夠存在辦法 func(int) 和 func(String)。編譯器將會逐個羅列一切 Cat 類中名為func的辦法和其父類 Animal 中拜訪屬性為 public 且名為func的辦法。
如許，編譯器就取得了一切能夠被挪用的候選辦法列表。
2) 接上去，編澤器將檢討挪用辦法時供給的參數簽名。
假如在一切名為func的辦法中存在一個與供給的參數簽名完整婚配的辦法，那末就選擇這個辦法。這個進程被稱為重載解析(overloading resolution)。例如，假如挪用 func("hello")，編譯器會選擇 func(String)，而不是 func(int)。因為主動類型轉換的存在，例如 int 可以轉換為 double，假如沒有找到與挪用辦法參數簽名雷同的辦法，就停止類型轉換後再持續查找，假如終究沒有婚配的類型或許有多個辦法與之婚配，那末編譯毛病。
如許，編譯器就取得了須要挪用的辦法名字和參數簽名。
3) 假如辦法的潤飾符是private、static、final（static和final將在後續講授），或許是結構辦法，那末編譯器將可以精確地曉得應當挪用哪一個辦法，我們將這類挪用方法 稱為靜態綁定(static binding)。
與此對應的是，挪用的辦法依附於對象的現實類型， 並在運轉時完成靜態綁。例如挪用 func("hello")，編澤器將采取靜態綁定的方法生成一條挪用 func(String) 的指令。
4)當法式運轉，而且釆用靜態綁定挪用辦法時，JVM必定會挪用與 obj 所援用對象的現實類型最適合的誰人類的辦法。我們曾經假定 obj 的現實類型是 Cat，它是 Animal 的子類，假如 Cat 中界說了 func(String)，就挪用它，不然將在 Animal 類及其父類中尋覓。
每次挪用辦法都要停止搜刮，時光開支相當年夜，是以，JVM事後為每一個類創立了一個辦法表(method lable)，個中列出了一切辦法的稱號、參數簽名和所屬的類。如許一來，在真正挪用辦法的時刻，虛擬機僅查找這個表就好了。在下面的例子中，JVM 搜刮 Cat 類的辦法表，以便尋覓與挪用 func("hello") 相婚配的辦法。這個辦法既有能夠是 Cat.func(String)，也有能夠是 Animal.func(String)。留意，假如挪用super.func("hello")，編譯器將對父類的辦法表迸行搜刮。
假定 Animal 類包括cry()、getName()、getAge() 三個辦法，那末它的辦法表以下：
cry() -> Animal.cry()
getName() -> Animal.getName()
getAge() -> Animal.getAge()
現實上，Animal 也有默許的父類 Object（後續會講授），會繼續 Object 的辦法，所以下面羅列的辦法其實不完全。
假定 Cat 類籠罩了 Animal 類中的 cry() 辦法，而且新增了一個辦法 climbTree()，那末它的參數列表為：
cry() -> Cat.cry()
getName() -> Animal.getName()
getAge() -> Animal.getAge()
climbTree() -> Cat.climbTree()
在運轉的時刻，挪用 obj.cry() 辦法的進程以下：
JVM 起首拜訪 obj 的現實類型的辦法表，能夠是 Animal 類的辦法表，也能夠是 Cat 類及其子類的辦法表。
JVM 在辦法表中搜刮與 cry() 婚配的辦法，找到後，就曉得它屬於哪一個類了。
JVM 挪用該辦法。
