父類引用指向子類

Java 轉型問題其實並不複雜，只要記住一句話：父類引用指向子類對象。

什麼叫父類引用指向子類對象，且聽我慢慢道來。

從 2 個名詞開始說起：向上轉型(upcasting) 、向下轉型(downcasting)。

舉個例子：有2個類，Father 是父類，Son 類繼承自 Father。

第 1 個例子：

Father f1 = new Son();   // 這就叫 upcasting （向上轉型)
// 現在 f1 引用指向一個Son對象

Son s1 = (Son)f1;   // 這就叫 downcasting (向下轉型)
// 現在f1 還是指向 Son對象

第 2 個例子：

Father f2 = new Father();
Son s2 = (Son)f2;       // 出錯，子類引用不能指向父類對象

你或許會問，第1個例子中：Son s1 = (Son)f1; 問爲什麼是正確的呢。

很簡單因爲 f1 指向一個子類對象，Father f1 = new Son(); 子類 s1 引用當然可以指向子類對象了。

而 f2 被傳給了一個 Father 對象，Father f2 = new Father(); 子類 s2 引用不能指向父類對象。

總結：

1、父類引用指向子類對象，而子類引用不能指向父類對象。

2、把子類對象直接賦給父類引用叫upcasting向上轉型，向上轉型不用強制轉換嗎，如：

Father f1 = new Son();

3、把指向子類對象的父類引用賦給子類引用叫向下轉型(downcasting)，要強制轉換，如：

f1 就是一個指向子類對象的父類引用。把f1賦給子類引用 s1 即 Son s1 = (Son)f1;

其中 f1 前面的(Son)必須加上，進行強制轉換。

一、向上轉型。

通俗地講即是將子類對象轉爲父類對象。此處父類對象可以是接口。

1、向上轉型中的方法調用：

實例

public class Animal { public void eat(){ System.out.println("animal eatting..."); } } class Bird extends Animal{ public void eat(){ System.out.println("bird eatting..."); } public void fly(){ System.out.println("bird flying..."); } } class Main{ public static void main(String[] args) { Animal b=new Bird(); //向上轉型 b.eat(); //! error: b.fly(); b雖指向子類對象，但此時丟失fly()方法 dosleep(new Male()); dosleep(new Female()); } public static void dosleep(Human h) { h.sleep(); } }

實例

public class Human { public void sleep() { System.out.println("Human sleep.."); } } class Male extends Human { @Override public void sleep() { System.out.println("Male sleep.."); } } class Female extends Human { @Override public void sleep() { System.out.println("Female sleep.."); } }

注意這裏的向上轉型：

Animal b=new Bird(); //向上轉型
b.eat();

此處將調用子類的 eat() 方法。原因：b 實際指向的是 Bird 子類，故調用時會調用子類本身的方法。

需要注意的是向上轉型時 b 會遺失除與父類對象共有的其他方法。如本例中的 fly 方法不再爲 b 所有。

2、向上轉型的好處

看上面的代碼：

public static void dosleep(Human h) {
    h.sleep();
}

這裏以父類爲參數，調有時用子類作爲參數，就是利用了向上轉型。這樣使代碼變得簡潔。不然的話，如果 dosleep 以子類對象爲參數，則有多少個子類就需要寫多少個函數。這也體現了 JAVA 的抽象編程思想。

二、向下轉型。

與向上轉型相反，即是把父類對象轉爲子類對象。

實例

package com.wensefu.other1; public class Girl { public void smile(){ System.out.println("girl smile()..."); } } class MMGirl extends Girl{ @Override public void smile() { System.out.println("MMirl smile sounds sweet..."); } public void c(){ System.out.println("MMirl c()..."); } } class Main{ public static void main(String[] args) { Girl g1=new MMGirl(); //向上轉型 g1.smile(); MMGirl mmg=(MMGirl)g1; //向下轉型,編譯和運行皆不會出錯 mmg.smile(); mmg.c(); Girl g2=new Girl(); // MMGirl mmg1=(MMGirl)g2; //不安全的向下轉型,編譯無錯但會運行會出錯 // mmg1.smile(); // mmg1.c(); /*output: * CGirl smile sounds sweet... * CGirl smile sounds sweet... * CGirl c()... * Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: com.wensefu.other1.Girl * at com.wensefu.other1.Main.main(Girl.java:36) */ if(g2 instanceof MMGirl){ MMGirl mmg1=(MMGirl)g2; mmg1.smile(); mmg1.c(); } } }

Girl g1=new MMGirl(); //向上轉型
g1.smile();
MMGirl mmg=(MMGirl)g1; //向下轉型,編譯和運行皆不會出錯

這裏的向下轉型是安全的。因爲 g1 指向的是子類對象。

而

Girl g2=new Girl();
MMGirl mmg1=(MMGirl)g2; //不安全的向下轉型,編譯無錯但會運行會出錯

運行出錯：

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: com.wensefu.other1.Girl
    at com.wensefu.other1.Main.main(Girl.java:36)

如代碼所示，可以通過 instanceof 來防止出現異常。