在java中强制类型转换分为基本数据类型和引用数据类型两种,这里我们讨论引用数据类型的强制类型转换。
在Java中由于继承和向上转型,子类可以非常自然地转换成父类,但是父类转换成子类则需要强制转换。因为子类拥有比父类更多的属性、更强的功能,所以父类转换为子类需要强制。那么,是不是只要是父类转换为子类就会成功呢?其实不然,他们之间的强制类型转换是有条件的。
当我们用一个类型的构造器构造出一个对象时,这个对象的类型就已经确定的,也就说它的本质是不会再发生变化了。在Java中我们可以通过继承、向上转型的关系使用父类类型来引用它,这个时候我们是使用功能较弱的类型引用功能较强的对象,这是可行的。但是将功能较弱的类型强制转功能较强的对象时,就不一定可以行了。
比如系统中存在Person、Man两个对象。首先我们先构造一个Man对象,然后用一个Person类型变量引用它:这其实也正是多态的扩展性体现,父类类型的person接收了一个man类型的对象,这就是向上转型,接下来也恰好能体现java多态的一些小弊端
Person person = new Man();
在这里man 对象实例被向上转型为person了,但是请注意这个man对象实例在内存中的本质还是man类型的,联想到多态,虽然在编译期声明的是父类的方法(属性不适用于多态),但是执行期执行的是子类中重写的父类的方法,也就是编译看左边,执行看右边;但是在这里因为向上转型被看作person,所以man原本的特有的结构就不能用了,不过它的丰富性只是临时被消弱了,如果想要让他恢复原来作为子类的丰富性,使用自己的特有结构,就可以使用java的强制向下转换:
Man man = (Man)person; //这里比如栈里声明的man要指向堆里new的男人,这个具体的指向的地址值数据其实由几部分构成xx@一堆数字,这里的xxx就是对应的类型,如果不强制转换,在编译时就会认为无法指向
这条语句是可行的,其实person引用仍然是person类型的,只不过是将它的能力加强了,将其加强后转交给man引用了,man对象实例在man的变量的引用下,恢复真身,可以使用全部功能了。
前面提到父类强制转换成子类并不是总是成功,那么在什么情况下它会失效呢?
当引用类型的真实身份是父类本身的类型时,强制类型转换就会产生错误。例如:
Person person = new Person();
Man man = (Man)person;
这个系统会抛出ClassCastException异常信息。
所以编译器在编译时只会检查类型之间是否存在继承关系,有则通过;而在运行时就会检查它的真实类型,是则通过,否则抛出ClassCastException异常。
所以在继承中,子类可以自动转型为父类,但是父类强制转换为子类时只有当引用类型真正的身份为子类时才会强制转换成功,否则失败。