【Keywords】:向上转型 向下转型 动态绑定[1] 静态绑定
【Abstract】:Java调用对象方法时,一般采用运行时绑定机制。[1]
         在程序运行时,采用动态绑定意味着:虚拟机将调用对象实际类型所限定的方法。
         向上转型要点:
           1.定义父类对象指向子类对象。
           2.理解动态绑定。
           3.转型后的父类实例仅可以调用子类继承父类的方法和属性;
           4.转型后的父类实例优先调用子类继承的方法,其次优先调用父类固有方法。                  
         向下转型要点:
           1.向下转型建立在向上转型的基础上[否则:转型不安全]
           2.向下转型时必须进行强制转换。
           3.父类对象(即被转型实例)强制转换类型必须与转型后的实例类型相同。[见示例5]

两种转型区别:

若想操作拥有共同父类的不同(子)类们的实例,就向上转型;

若想当成指定的具体的子类的实例,就向下转型。

越向上,概念越模糊,可以代表多种不同的类的实例,

越向下,概念越具体详细,可以代表特定的类的实例。

向上转型

1.定义:子类到父类的转换通常称作向上转型,通俗的说就是定义父类对象指向子类对象。

public class Father {
  public void method() {
    System.out.println("父类方法,对象类型:" + this.getClass());
  }
}
  
public class Son extends Father {
  public static void main(String[] args) {
    Father sample = new Son();//向上转型
    sample.method();
  }
}

结果1:

  父类方法,对象类型:class samples.Son

  这个结果没有疑问,声明的是父类的引用(句柄),但准确的调用了子类的对象,调用method,在子类中没有该方法,所以去父类中寻找到并调用之。  
      
2.Question:子类对象向上转型为父类实例后,调用的是父类方法,还是子类方法?

Answer:

      当子类重写了父类方法,向上造成后调用的是子类方法

    子类没有重写父类方法,向上转型后调用的是父类方法。
示例2:

package test;  

public class HelloWorld {
public static void main(String[] args) {
A k=new B();
k.sayHi();
k.hello();
}
}
class A {
public void sayHi(){
System.out.println("我是父类");
}
public void hello(){
System.out.println("我是父类hello");
}
}
class B extends A{
public void sayHi(){
System.out.println("我是子类");
}
}

输出结果:

我是子类
我是父类hello

示例3:

package test;
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...");
}
}
public class HelloWorld{ public static void main(String[] args) { Animal b=new Bird(); //向上转型
b.eat(); //! error: b.fly(); b虽指向子类对象,但此时丢失fly()方法 /*b实际指向的是Bird子类,故调用时会调用子类本身的方法。 需要注意的是向上转型时b会遗失除与父类对象共有的其他方法。如本例中的fly方法不再为b所有。*/ } }

 

向下转型

向下转型:将一个指向子类对象的父类引用赋给一个子类的引用,称为向下转型。注意:必须进行强制类型转换。

(应用目标场景):上面已经说到,当向上转型发生后,将无法调用子类特有的方法。但是当需要调用子类特有的方法时,可以通过将父类在转换为子类来实现。

要点:
  1.向下转型建立在向上转型的基础上[否则:转型不安全]
  2.向下转型时必须进行强制转换。
  3.父类对象(即被转型实例)强制转换类型必须与转型后的实例类型相同。[见示例5]

详解:

1.正确的向下转型

Fruit a=new Apple(); //向上转型
                    a.myName(); 
                    Apple aa=(Apple)a; //向下转型,编译和运行皆不会出错(正确的)
                    aa.myName();
                    aa.myMore();

a指向子类的对象,所以子类的实例aa也可以指向a啊~~

向下转型后因为都是指向子类对象,所以调用的当然全是子类的方法~~

2.不安全的向下转型

Fruit f=new Fruit();
               Apple aaa=(Apple)f; //-不安全的---向下转型,编译无错但会运行会出错
               aaa.myName();
               aaa.myMore();

f是父类对象,子类的实例aaa肯定不能指向父类f啊~~~

3.Java为了解决不安全的向下转型问题,引入泛型的概念

示例4:

[java] view plain copy
package com.sheepmu;
class Fruit
{
public void myName()
{
System.out.println("我是父类 水果...");
}
} class Apple extends Fruit
{
@Override
public void myName()
{
System.out.println("我是子类 苹果...");
}
public void myMore()
{
System.out.println("我是你的小呀小苹果~~~~~~");
}
} public class Sys{
public static void main(String[] args) {
Fruit a=new Apple(); //向上转型
a.myName(); Apple aa=(Apple)a; //向下转型,编译和运行皆不会出错(正确的)
aa.myName();//向下转型时调用的是子类的
aa.myMore();; Fruit f=new Fruit();
Apple aaa=(Apple)f; //-不安全的---向下转型,编译无错但会运行会出错
aaa.myName();
aaa.myMore();
}
}

输出:

我是子类  苹果...
我是子类  苹果...
我是你的小呀小苹果~~~~~~
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: com.sheepmu.Fruit cannot be cast to com.sheepmu.Apple
at com.sheepmu.Sys.main(Sys.java:30)

示例5:

public class Test{ 
   Animal animal=new Dog(); 
   Dog dog=(Dog)animal;//向下转型,强制转换为狗狗对象 
   Cat cat=(Cat)animal;//运行出错
}

注解:

[1]运行时绑定也叫动态绑定,它是一种调用对象方法的机制。Java调用对象方法时,一般采用运行时绑定机制。

  1.Java的方法调用过程

  编译器查看对象的声明类型和方法名(对象变量的声明类型)。通过声明类型找到方法列表。

  编译器查看调用方法时提供的参数类型。

  如果方法是private、static、final或者构造器,编译器就可以确定调用那个方法。这是静态绑定。

  如果不是上述情况,就要使用运行时(动态)绑定。在程序运行时,采用动态绑定意味着:虚拟机将调用对象实际类型所限定的方法。

  2.运行时(动态)绑定的过程

  虚拟机提取对象的实际类型的方法表;

  虚拟机搜索方法签名;

  调用方法。

  注意,这里说的是对象的实际类型。即在多态的情况下,虚拟机可以找到所运行对象的真正类型。

参考文档:

Java面向对象向上转型和向下转型有什么区别?

1.【java】向上转型和向下转型:http://blog.csdn.net/lzm18064126848/article/details/47953203

2.【java】深入向上转型(动态绑定) :http://blog.csdn.net/lzm18064126848/article/details/53872332

3.Java向上转型和向下转型(附详细例子):http://blog.csdn.net/sheepmu/article/details/38327205
4.Java中的向上转型和向下转型: http://www.cnblogs.com/heyongjun1997/p/5409230.html

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