Java 的上溯造型和下溯造型以及举例,以及判断参数等指向的类

（一）

先给出个例子，代码如下：

/** * @author WangQun * 动物抽象类 */ abstract class Animal { public abstract void speak(); public void eat(){ // 闷头吃，不做额外的事情 } } /** * @author WangQun * 门神接口 */ interface DoorGod { void guard(); } /** * @author WangQun * 猫，继承自动物 */ class Cat extends Animal { @Override public void eat() { try { Thread.sleep( 1000 ); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } super .eat(); } @Override public void speak() { System.out.println( " 喵喵 " ); } } /** * @author WangQun * 狗，继承自动物，实现门神接口 */ class Dog extends Animal implements DoorGod{ @Override public void speak() { System.out.println( " 汪汪 " ); } public void guard() { while ( true ){ System.out.println( " 汪汪 " ); } } }

其中Animal为基类，定义speak和eat方法，eat方法给出了空实现； DoorGod为门神接口，定义了 guard方法来守护家门； Cat为继承Animal的子类，这里假定猫有挑食的习惯，在eat中要耽搁点时间看看伙食；Dog也为继承Animal的子类，同时它实现了DoorGod接口来守护家门。

先说说上溯造型(upcasting)。这个术语缘于继承关系图的传统画法：将基类至于顶部，而向下发展的就是派生类。根据上面的sample，我给出下面的一个小应用：

public class Main { /** * @param animal * 上溯，传入的参数强制转换成其父类 */ public static void upcasting(Animal animal){ animal.speak(); animal.eat(); } public static void main(String[] args) { Animal dog1 = new Dog(); upcasting(dog1); Dog dog2 = new Dog(); upcasting(dog2); } }

由于upcasting(Animal animal)方法的参数是 Animal类型的，因此如果传入的参数是 Animal的子类，传入的参数就会被转换成父类Animal类型，这样你创建的Dog对象能使用的方法只是Animal中的签名方法；也就是说，在上溯的过程中，Dog的接口变窄了，它本身的一些方法（例如实现了 DoorGod的guard方法）就不可见了。如果你想使用Dog中存在而Animal中不存在的方法（比如guard方法），编译时不能通过的。由此可见，上溯造型是安全的类型转换。另一方面，虽然upcasting(Animal animal)方法的参数是 Animal类型，但传入的参数可以是Animal的派生类（这也是OO编程中惯用的编程方法），这里面就有个对象的类型识别问题，也就是运行时类型识别(run-time type identification，缩写为RTTI) ，这也可以单独写一篇文章了，《Thinking in Java》中的第10章详细地阐述了RTTI。

相对于类型转换安全的上溯造型，下溯造型就未必是安全的了。我们经常会做些强制类型转换的事情，有时我们也会无意间遇到 ClassCastException的转换异常（从这一点来说，我们应该多用范型来避免不安全的类型转换）。例如：

public static void downcasting(Animal animal){ //判断类是不是实现自哪个接口 if(animal instanceof DoorGod){ DoorGod doorGod = (DoorGod)animal; doorGod.guard(); } if(animal instanceof Cat){ Cat cat = (Cat)animal; cat.speak(); } }

如果没有采取措施（上面使用的措施是instanceof）判断对象的类型，那么向下的强制转换就是不安全的。这种转换错误在编译时是不能检测出来的，只有在运行时才会抛出 ClassCastException异常，对于测试来说，这样的错误也是很难检测的。

总的来说，上溯造型与下溯造型概念上还是很简单的。但即便最简单的东西，我们也有可能犯下错误。用了那么多的框架后，回头看看基础知识，发现自己的根基并不是想象中的牢固阿。

注：本文参考了《Thinking in Java》，这本书真需要细细品味啊！

（二）

当你拿到一个对象的引用时（例如参数），你可能需要判断这个引用真正指向的类。所以你需要从该类继承树的最底层开始，使用instanceof操作符判断，第一个结果为true的类即为引用真正指向的类。

例如下面的例子：

class Person{} class Student extends Person{} class Postgraduate extends Student{} class Animal{} public class InstanceofTester { public static void main(String[] args) { instanceofTest(new Student()); } public static void instanceofTest(Person p){ // 判断p的真正类型 if (p instanceof Postgraduate){ System.out.println("p是类Postgraduate的实例"); } else if(p instanceof Student){ System.out.println("p是类Student的实例"); } else if(p instanceof Person){ System.out.println("p是类Person的实例"); } else if(p instanceof Object) { System.out.println("p是类Object的实例"); } /*if(p instanceof Animal){//此错编译错误，所以做注释 System.out.println("p是类Animal的实例"); }*/ } }

这个程序的输出结果是：p是类Student的实例

Person类所在的继承树是：Object<--Person<--Student<--Postgraduate。

这个例子中还加入一个Animal类，它不是在Person类的继承树中，所以不能作为instanceof的右操作数。

你可以跑跑程序，应该就明白什么意思了。

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