java向上转型和向下转型
1.问题
向上转型的意义是什么？
向下转型又有什么条件？
2.解决
向上转型
向上转型是用来表现新类和基类之间的关系。在传统中，由导出类转型成基类，在继承图中是向上移动的。因此称作向上转型。由于向上转型是从一个较专用类型向较通用类型转换，所以总是安全的。也就是说，导出类是基类的一个超集。它可能比基类含有更多的方法。但他必须具备基类中所含有的方法。
我们来看一个例子。
class Car {
public void run() {
System.out.println("这是父类run()方法");
}
}
public class Benz extends Car {
public void run() {
System.out.println("这是Benz的run()方法");
}
public void price() {
System.out.println("Benz:800000$");
}
public static void main(String[] args) {
Car car = new Benz();
car.run();
//car.price();程序报错
}
}
运行后输出。这是Benz的run()方法。
但是当我们用car这个对象去调用Benz类中price这个方法时，就会报错。
这就是因为我们此处进行的向上转型，car这个对象虽然指向子类，但是子类由于进行了向上转型，就失去了使用父类中所没有的方法的“权利”，在此处就是不能调用price()这个方法。
那么向上转型到底有什么用呢，到目前为止我们不仅看不到它的好处，反而发现使用了向上转型后反而不能调用子类所特有的方法了。那么向上转型的作用到底是什么呢，我们一起来看下面的代码：
class Car {
public void run() {
System.out.println("这是父类run()方法");
}
public void speed() {
System.out.println("speed:0");
}
}
class BMW extends Car {
public void run() {
System.out.println("这是BMW的run()方法");
}
public void speed() {
System.out.println("speed:80");
}
}
public class Benz extends Car {
public void run() {
System.out.println("这是Benz的run()方法");
}
public void speed() {
System.out.println("speed:100");
}
public void price() {
System.out.println("Benz:800000$");
}
public static void main(String[] args) {
show(new Benz());//向上转型实现
show(new BMW());
}
public static void show(Car car) {//父类实例作为参数
car.run();
car.speed();
}
}
上面代码中
public static void main(String[] args) {
show(new Benz());
show(new BMW());
}
public static void show(Car car) {
car.run();
car.speed();
}
就体现了向上转型的优点，这也体现了Java抽象编程的思想。如果此处没有向上转型，要实现show每个子类的功能，那么有几个子类就要写多少函数。代码如下：
public static void main(String[] args) {
show(new Benz());
show(new BMW());
}
public static void show(Benz benz) {
benz.run();
benz.speed();
}
public static void show(BMW bmw) {
bmw.run();
bmw.speed();
}
试想一下，一旦有很多子类，那么这个工作量将会比没有使用向上转型大很多。这也表明向上转型还有个优点就是提高了代码的简洁性。
我们再来一种带着static的特殊调用情况。
public class Animal {
String name = "我是动物";
static int age = 20;
public void eat() {
System.out.println("动物可以吃饭");
}
public static void sleep() {
System.out.println("动物可以睡觉");
}
public void run(){
System.out.println("动物可以奔跑");
}
public static void main(String[] args) {
Animal am = new Dog();
am.eat();
am.sleep();
am.run();
//am.watchdog();这里会报错
System.out.println(am.name);
System.out.println(am.age);
}
}
class Dog extends Animal {
String name = "小狗";
static int age = 60;
public void eat() {
System.out.println("小狗可以吃饭");
}
public static void sleep() {
System.out.println("小狗可以睡觉");
}
public void watchdog() {
System.out.println("小狗可以看门");
}
}
运行结果：
但是可以看到代码块中，直接调用Dog的watchdog()方法会报错。
这就是因为我们此处进行的向上转型，am这个对象虽然指向子类，但是子类由于进行了向上转型，就失去了使用父类中所没有的方法的“权利”，在此处就是不能调用watchdog()这个方法。
而且结果里也可以看到，睡觉是引用的父类“Animal”的睡觉方法，这是因为Animal的睡觉方法为静态方法，可以总结如下：
如果是访问成员变量，编译的话就是看父类，运行同样是看父类。
如果访问的方法，编译就看父类，运行则看子类。
如果是静态方法，编译和运行都是看父类。
向下转型
先看一个错误的例子
public class Animal {
public void eat(){
System.out.println("Animal eat()");
}
}
public class Dog extends Animal {
@Override
public void eat(){
System.out.println("Dog eat");
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//向下转型
Animal animal = new Animal();
((Dog)animal).eat();
}
}
运行结果：
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: com.hello.test.Animal cannot be cast to com.hello.test.Dog
at com.hello.test.Test.main(Test.java:7)
从上述例子来看，Java似乎并不支持向下转型，真是如此吗？其实不然，Java同样支持向下转型，只是向下转型是有条件的——只有引用子类对象的父类引用才能被向下转型为子类对象。也就是说，向下转型之前，必须先向上转型。
public class Animal {
public void eat(){
System.out.println("Animal eat()");
}
}
public class Dog extends Animal {
@Override
public void eat(){
System.out.println("Dog eat");
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//向上转型
Animal animal = new Dog();
//向下转型
((Dog)animal).eat();
}
}
运行结果：
Dog eat
