Java中的class类的cast方法和asSubclass方法

一般来说cast是转型的意思，但是学java的时间也不短了，class类居然还有cast这个方法，这里来学习一下这个cast有何用。

第一次看到这个cast是在Spring的源码中，

spring-framework/spring-beans/src/main/java/org/springframework/beans/factory/xml/XmlBeanDefinitionReader.java:517处有这样的一段代码：

 /**
  * Create the {@link BeanDefinitionDocumentReader} to use for actually
  * reading bean definitions from an XML document.
  * <p>The default implementation instantiates the specified "documentReaderClass".
  * @see #setDocumentReaderClass
  */
 protected BeanDefinitionDocumentReader createBeanDefinitionDocumentReader() {
     return BeanDefinitionDocumentReader.class.cast(BeanUtils.instantiateClass(this.documentReaderClass));
 }

当时我就好奇了，还有这个。

一、Java api

public T cast(Object obj);

Casts an object to the class or interface represented

解释的比较笼统，意思就是将一个对象装换为类或者接口。

二、代码示例

A.java

 public class A {
     public static void show() {
         System.out.println("Class A show() function");
     }
 }

B.java

 public class B extends A {
     public static void show() {
         System.out.println("Class B show() function");
     }
 }

TestCast.java

 public class TestCast {
     public static void main(String[] args) {
         TestCast cls = new TestCast();
         Class c = cls.getClass();
         System.out.println(c);

         Object obj = new A();
         B b1 = new B();
         b1.show();

         // casts object
         A a = new A();
         System.out.println(a.getClass());     // 1. 打印a的class对象
         a = A.class.cast(b1);
         a.show();

         System.out.println(obj.getClass());
         System.out.println(b1.getClass());
         System.out.println(a.getClass());     // 2. 打印a转换后的class对象
     }
 }

执行结果如下图：

这个例子是网上给出来的，核心为：a = A.class.cast(b1); 把a转化为了B类型，此处容易产生把b1转成A类型误解。

但是我很不满意啊，这个例子说明了啥？？没看出来有卵用。

cast方法的源码

这个方法属于Class.java的

 /**
  * Casts an object to the class or interface represented
  * by this {@code Class} object.
  *
  * @param obj the object to be cast
  * @return the object after casting, or null if obj is null
  *
  * @throws ClassCastException if the object is not
  * null and is not assignable to the type T.
  *
  * @since 1.5
  */
 @SuppressWarnings("unchecked")
 public T cast(Object obj) {
     if (obj != null && !isInstance(obj))
         throw new ClassCastException(cannotCastMsg(obj));
     return (T) obj;
 }

有点晕，这个T是Class的泛型。这个方法只能转换当前类型或其子类下的对象。再来看一下这个isInstance方法

     /**
      * Determines if the specified {@code Object} is assignment-compatible
      * with the object represented by this {@code Class}.  This method is
      * the dynamic equivalent of the Java language {@code instanceof}
      * operator. The method returns {@code true} if the specified
      * {@code Object} argument is non-null and can be cast to the
      * reference type represented by this {@code Class} object without
      * raising a {@code ClassCastException.} It returns {@code false}
      * otherwise.
      *
      * <p> Specifically, if this {@code Class} object represents a
      * declared class, this method returns {@code true} if the specified
      * {@code Object} argument is an instance of the represented class (or
      * of any of its subclasses); it returns {@code false} otherwise. If
      * this {@code Class} object represents an array class, this method
      * returns {@code true} if the specified {@code Object} argument
      * can be converted to an object of the array class by an identity
      * conversion or by a widening reference conversion; it returns
      * {@code false} otherwise. If this {@code Class} object
      * represents an interface, this method returns {@code true} if the
      * class or any superclass of the specified {@code Object} argument
      * implements this interface; it returns {@code false} otherwise. If
      * this {@code Class} object represents a primitive type, this method
      * returns {@code false}.
      *
      * @param   obj the object to check
      * @return  true if {@code obj} is an instance of this class
      *
      * @since JDK1.1
      */
     public native boolean isInstance(Object obj);

这个isInstance(Object obj)的意思是，obj这个对象是不是与这个Class对象兼容的类。

前面一句是，b1这个对象是不是a.getClass()的实例，后面一个是a是不是a.getClass()的实例。

我想了下，把上面cast所在的那句话反过来一下：

执行结果，报错了：

不能把A转成B，A是父类，B是子类，也就是cast括号中的是源对象，前面的getClass()是待转换成为的目标对象。

或者还有这种用法：

asSubclass方法

 /**
  * Casts this {@code Class} object to represent a subclass of the class
  * represented by the specified class object.  Checks that the cast
  * is valid, and throws a {@code ClassCastException} if it is not.  If
  * this method succeeds, it always returns a reference to this class object.
  *
  * <p>This method is useful when a client needs to "narrow" the type of
  * a {@code Class} object to pass it to an API that restricts the
  * {@code Class} objects that it is willing to accept.  A cast would
  * generate a compile-time warning, as the correctness of the cast
  * could not be checked at runtime (because generic types are implemented
  * by erasure).
  *
  * @param <U> the type to cast this class object to
  * @param clazz the class of the type to cast this class object to
  * @return this {@code Class} object, cast to represent a subclass of
  *    the specified class object.
  * @throws ClassCastException if this {@code Class} object does not
  *    represent a subclass of the specified class (here "subclass" includes
  *    the class itself).
  * @since 1.5
  */
 @SuppressWarnings("unchecked")
 public <U> Class<? extends U> asSubclass(Class<U> clazz) {
     if (clazz.isAssignableFrom(this))
         return (Class<? extends U>) this;
     else
         throw new ClassCastException(this.toString());
 }

翻译一下方法上面的注释：将这个类强制转为另一个类的子类。当需要使类的类型窄化的时候，这个方法特别有用。

这是java.lang.Class中的一个方法，作用是将调用这个方法的class对象转换成由clazz参数所表示的class对象的某个子类。

上面的代码将strList.getClass()获取的class对象转换成Class<? extends List>，这么做似乎没有什么意义，因为我们很清楚strList.getClass()获取的class对象就是ArrayList，它当然是List.class的一个子类；但有些情况下，我们并不能确知一个class对象的类型，典型的情况是Class.forName()获取的class对象：Class.forName()的返回类型是Class<?>，但这显然太宽泛了，假设我们需要List.class类型的class对象，但我们传递给Class.forName的参数是未知的（可能是"java.lang.String"，也可能是"java.util.ArrayList"），这时我们就可以用到asSubclass()这个方法了，如下：

asSubclass用于窄化未知的Class类型的范围，而instanceof用于判断一个对象引用是否是一个超类或者接口的子类/实现类，如果试图将instanceof用于Class类型的判断会引起编译错误。

通常在向某些参数严格限制的API传递参数时，为了避免产生编译警告，这个方法比较有用！

下次对asSubclass和cast这两个方法找一个好的例子，这里先了解一下。