向上轉(zhuǎn)型和向下轉(zhuǎn)型

1、在Java編程中經(jīng)常碰到類型轉(zhuǎn)換，對(duì)象類型轉(zhuǎn)換主要包括向上轉(zhuǎn)型和向下轉(zhuǎn)型。5.13.1 向上轉(zhuǎn)型我們?cè)诂F(xiàn)實(shí)中常常這樣說(shuō)：這個(gè)人會(huì)唱歌。在這里，我們并不關(guān)心這個(gè)人是黑人還是白人，是成人還是小孩，也就是說(shuō)我們更傾向于使用抽象概念“人”。再例如，麻雀是鳥(niǎo)類的一種（鳥(niǎo)類的子類），而鳥(niǎo)類則是動(dòng)物中的一種（動(dòng)物的子類）。我們現(xiàn)實(shí)中也經(jīng)常這樣說(shuō)：麻雀是鳥(niǎo)。這兩種說(shuō)法實(shí)際上就是所謂的向上轉(zhuǎn)型，通俗地說(shuō)就是子類轉(zhuǎn)型成父類。這也符合Java提倡的面向抽象編程思想。來(lái)看下面的代碼：package a.b;public class A public void a1() System.out.println(Super

2、class);A的子類B：package a.b;public class B extends A public void a1() System.out.println(Childrenclass); /覆蓋父類方法 public void b1() /B類定義了自己的新方法C類：package a.b;public class C public static void main(String args) A a = new B(); /向上轉(zhuǎn)型 a.a1();如果運(yùn)行C，輸出的是Superclass 還是Childrenclass？不是你原來(lái)預(yù)期的Superclass，而是Children

3、class。這是因?yàn)閍實(shí)際上指向的是一個(gè)子類對(duì)象。當(dāng)然，你不用擔(dān)心，Java虛擬機(jī)會(huì)自動(dòng)準(zhǔn)確地識(shí)別出究竟該調(diào)用哪個(gè)具體的方法。不過(guò)，由于向上轉(zhuǎn)型，a對(duì)象會(huì)遺失和父類不同的方法，例如b1()。有人可能會(huì)提出疑問(wèn)：這不是多此一舉嗎？我們完全可以這樣寫(xiě)：B a = new B();a.a1();確實(shí)如此！但這樣就喪失了面向抽象的編程特色，降低了可擴(kuò)展性。其實(shí)，不僅僅如此，向上轉(zhuǎn)型還可以減輕編程工作量。來(lái)看下面的顯示器類Monitor：package a.b;public class Monitorpublic void displayText() public void displayGraphic

4、s() 液晶顯示器類LCDMonitor是Monitor的子類：package a.b;public class LCDMonitor extends Monitor public void displayText() System.out.println(LCD display text);public void displayGraphics() System.out.println(LCD display graphics);陰極射線管顯示器類CRTMonitor自然也是Monitor的子類：package a.b;public class CRTMonitor extends Moni

5、tor public void displayText() System.out.println(CRT display text);public void displayGraphics() System.out.println(CRT display graphics);等離子顯示器PlasmaMonitor也是Monitor的子類：package a.b;public class PlasmaMonitor extends Monitor public void displayText() System.out.println(Plasma display text);public vo

6、id displayGraphics() System.out.println(Plasma display graphics);現(xiàn)在有一個(gè)MyMonitor類。假設(shè)沒(méi)有向上轉(zhuǎn)型，MyMonitor類代碼如下：package a.b;public class MyMonitor public static void main(String args) run(new LCDMonitor(); run(new CRTMonitor(); run(new PlasmaMonitor();public static void run(LCDMonitor monitor) monitor.disp

7、layText(); monitor.displayGraphics();public static void run(CRTMonitor monitor) monitor.displayText(); monitor.displayGraphics();public static void run(PlasmaMonitor monitor) monitor.displayText(); monitor.displayGraphics();可能你已經(jīng)意識(shí)到上述代碼有很多重復(fù)代碼，而且也不易維護(hù)。有了向上轉(zhuǎn)型，代碼可以更為簡(jiǎn)潔：package a.b;public class MyMonit

8、or public static void main(String args) run(new LCDMonitor(); /向上轉(zhuǎn)型 run(new CRTMonitor(); /向上轉(zhuǎn)型 run(new PlasmaMonitor(); /向上轉(zhuǎn)型public static void run(Monitor monitor) /父類實(shí)例作為參數(shù) monitor.displayText(); monitor.displayGraphics();我們也可以采用接口的方式，例如：package a.b;public interface Monitor abstract void displayT

9、ext();abstract void displayGraphics();將液晶顯示器類LCDMonitor稍作修改：package a.b;public class LCDMonitor implements Monitor public void displayText() System.out.println(LCD display text);public void displayGraphics() System.out.println(LCD display graphics);CRTMonitor、PlasmaMonitor類的修改方法與LCDMonitor類似，而MyMoni

10、tor可以不不作任何修改?？梢钥闯?，向上轉(zhuǎn)型體現(xiàn)了類的多態(tài)性，增強(qiáng)了程序的簡(jiǎn)潔性。5.13.2 向下轉(zhuǎn)型子類轉(zhuǎn)型成父類是向上轉(zhuǎn)型，反過(guò)來(lái)說(shuō)，父類轉(zhuǎn)型成子類就是向下轉(zhuǎn)型。但是，向下轉(zhuǎn)型可能會(huì)帶來(lái)一些問(wèn)題：我們可以說(shuō)麻雀是鳥(niǎo)，但不能說(shuō)鳥(niǎo)就是麻雀。來(lái)看下面的例子：A類：package a.b;public class A void aMthod() System.out.println(A method);A的子類B：package a.b;public class B extends A void bMethod1() System.out.println(B method 1);void bMe

11、thod2() System.out.println(B method 2);C類：package a.b;public class C public static void main(String args) A a1 = new B(); / 向上轉(zhuǎn)型 a1.aMthod(); / 調(diào)用父類aMthod()，a1遺失B類方法bMethod1()、bMethod2() B b1 = (B) a1; / 向下轉(zhuǎn)型，編譯無(wú)錯(cuò)誤，運(yùn)行時(shí)無(wú)錯(cuò)誤 b1.aMthod(); / 調(diào)用父類A方法 b1.bMethod1(); / 調(diào)用B類方法 b1.bMethod2(); / 調(diào)用B類方法 A a2 =

12、new A(); B b2 = (B) a2; / 向下轉(zhuǎn)型，編譯無(wú)錯(cuò)誤，運(yùn)行時(shí)將出錯(cuò) b2.aMthod(); b2.bMethod1(); b2.bMethod2(); 從上面的代碼我們可以得出這樣一個(gè)結(jié)論：向下轉(zhuǎn)型需要使用強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。運(yùn)行C程序，控制臺(tái)將輸出：Exception in thread main java.lang.ClassCastException: a.b.A cannot be cast to a.b.B at a.b.C.main(C.java:14)A methodA methodB method 1B method 2其實(shí)黑體部分的向下轉(zhuǎn)型代碼后的注釋已經(jīng)提示你將發(fā)生運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤。為什么前一句向下轉(zhuǎn)型代碼可以，而后一句代碼卻出錯(cuò)？這是因?yàn)閍1指向一個(gè)子類B的對(duì)象，所以子類B的實(shí)例對(duì)象b1當(dāng)然也可以指向a1。而a2是一個(gè)父類對(duì)象，子類對(duì)象b2不能指向父類對(duì)象a2。那么如何避免在執(zhí)行向下轉(zhuǎn)型