java 向上转型和向下转型

2023-01-30 14:00:15

学习向上转型和向下转型怎么用没多难，但是为什么那样用，我搞了很多次没弄明白。没弄明白的原因是平时学习时之看例子，而例子一般都比较简单，没有对象之间的调用，一般就是一个对象调用自己的方法。

首先看下怎么用转型。

要转型，首先要有继承。继承是面向对象语言中一个代码复用的机制，简单说就是子类继承了父类中的非私有属性和可以继承的方法，然后子类可以继续扩展自己的属性及方法。

向上转型：子类对象转为父类，父类可以是接口。公式：Father f = new Son();Father是父类或接口，son是子类。

向下转型：父类对象转为子类。公式：Son s = (Son)f;

例子：向上转型

 1 package multistate;
 2 
 3 public class Human {
 4 
 5     public void sleep() {
 6         System.out.println("Human sleep..");
 7     }
 8 
 9     public static void main(String[] args) {
10         Human h = new Male();// 向上转型
11         h.sleep();
12         Male m = new Male();// 干嘛要向上转型
13         m.sleep();
14         // h.speak();此方法不能编译，报错说Human类没有此方法
15     }
16 }
17 
18 class Male extends Human {
19     @Override
20     public void sleep() {
21         System.out.println("Male sleep..");
22     }
23 
24     public void speak() {
25         System.out.println("I am Male");
26     }
27 }
28 
29 class Female extends Human {
30     @Override
31     public void sleep() {
32         System.out.println("Female sleep..");
33     }
34 
35     public void speak() {
36         System.out.println("I am Female");
37     }
38 }

注意：向上转型不要强制转型。向上转型后父类的引用所指向的属性是父类的属性，如果子类重写了父类的方法，那么父类引用指向的或者调用的方法是子类的方法,这个叫动态绑定。向上转型后父类引用不能调用子类自己的方法，就是父类没有但是子类的方法，如果调用不能编译通过，比如子类的speak方法。

非要调用子类的属性呢？如果不向下转型就需要给需要的属性写getter方法。

例子：

 1 package multistate;
 2 
 3 public class Human {
 4      String name = "Human";
 5      public String getName(){
 6          return this.name;
 7      }
 8     public void sleep() {
 9         System.out.println("Human sleep..");
10     }
11 
12     public static void main(String[] args) {
13         Human h = new Male();// 向上转型
14         System.out.println(h.getName());
15     }
16 }
17 
18 class Male extends Human {
19     String name = "Male";
20     public String getName(){
21         return this.name;
22     }
23     @Override
24     public void sleep() {
25         System.out.println("Male sleep..");
26     }
27 
28     public void speak() {
29         System.out.println("I am Male");
30     }
31 }
32 
33 class Female extends Human {
34     String name = "Female";
35     
36     public String getName(){
37         return this.name;
38     }
39     @Override
40     public void sleep() {
41         System.out.println("Female sleep..");
42     }
43 
44     public void speak() {
45         System.out.println("I am Female");
46     }
47 }

非要调用子类扩展的方法，比如speak方法，就只能向下转型了。

例子：向下转型

向下转型需要考虑安全性，如果父类引用的对象是父类本身，那么在向下转型的过程中是不安全的，编译不会出错，但是运行时会出现java.lang.ClassCastException错误。它可以使用instanceof来避免出错此类错误即能否向下转型，只有先经过向上转型的对象才能继续向下转型。

 1 package multistate;
 2 
 3 public class Human {
 4     public void sleep() {
 5         System.out.println("Human sleep..");
 6     }
 7 
 8     public static void main(String[] args) {
 9         Human h = new Male();// 向上转型
10         Human h1 = new Human();
11         //h.speak();此时需要向下转型，否则不能调用speak方法。
12          Male m = (Male) h;
13          m.speak();
14          /**Male m1 = (Male)h1;
15          m1.speak();    此时会出现运行时错误，所以可以用instanceOF判断*/
16          if (h1 instanceof Male){
17              Male m1 = (Male)h1;
18              m1.speak();
19              
20          }
21     }
22 }
23 
24 class Male extends Human {
25     @Override
26     public void sleep() {
27         System.out.println("Male sleep..");
28     }
29 
30     public void speak() {
31         System.out.println("I am Male");
32     }
33 }

弄了半天，向上转型反而不能拥有子类的全部方法，还得向下转型，那直接Son s = new Son();岂不是很方便？不知道是不是就我一个开始学习转型有这种想法。

最后搞明白了，原因还是我我的例子太简单，没有考虑过要把类的对象传递给其他函数的例子。

例子：体现向上转型的好处，节省代码。

 1 package multistate;
 2 
 3 public class Human {
 4     public void sleep() {
 5         System.out.println("Human sleep..");
 6     }
 7        public static  void doSleep(Human h){
 8            h.sleep();
 9            
10        }//此时传递的参数是父类对象，但是实际调用时传递子类对象，就是向上转型。
11     public static void main(String[] args) {
12         Human h = new Male();// 向上转型
13         doSleep(new Male());//此处匿名子类对象，当然实际应用时应该是用上面的向上转型公式，然后将子类对象传递进来，这样以后好在向下转型，此处没有向下转型，所以直接用了匿名类对象。
14         doSleep(new Female());
15         
16     }
17 }
18 
19 class Male extends Human {
20     @Override
21     public void sleep() {
22         System.out.println("Male sleep..");
23     }
24 }
25 
26 class Female extends Human {
27     @Override
28     public void sleep() {
29         System.out.println("Female sleep..");
30     }
31 
32 }

如果不向上转型则必须写两个doSleep函数，一个传递Male类对象，一个传递Female类对象。这还是两个子类，如果有很多子类呢，就要写很多相同的函数，造成重复。

好，终于也理解了为什么要向上转型，一旦向上转型了，当需要用到子类的方法时，就需要向下转型，也就是为什么要向下转型也解决了。

总结一下：

1、把子类对象直接赋给父类引用叫upcasting向上转型，向上转型不用强制转型。

　　如Father father = new Son();

2、把指向子类对象的父类引用赋给子类引用叫向下转型（downcasting），要强制转型,要向下转型，必须先向上转型为了安全可以用instanceof判断。

　　如father就是一个指向子类对象的父类引用，把father赋给子类引用son 即Son son =（Son）father；

　　其中father前面的（Son）必须添加，进行强制转换。

3、upcasting 会丢失子类特有的方法,但是子类overriding 父类的方法，子类方法有效，向上转型只能引用父类对象的属性，要引用子类对象属性，则要写getter函数。

4、向上转型的作用，减少重复代码，父类为参数，调有时用子类作为参数，就是利用了向上转型。这样使代码变得简洁。体现了JAVA的抽象编程思想。

原文链接https://www.cnblogs.com/buptldf/p/4959480.html

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