解决向上转换/向下转换问题答案

【问题标题】：Solving upcasting/downcasting problems解决向上转换/向下转换问题
【发布时间】：2011-12-27 15:07:13
【问题描述】：

有没有人有任何可行的策略来解决转换/向上转换问题？我理解何时允许向上转换和向下转换，但是当问题往往涉及多个对象时，我往往很快就会感到困惑。例如，找到这样一个问题的答案的最佳方法是什么：

问题：编译以下程序的结果是什么：

interface Inter{}
class Base implements Inter{}
class Derived extends Base{}

class ZiggyTest2{

    public static void main(String[] args){

        Base b = new Base();
        Derived d = new Derived();
        Inter i = (Base)b;
        i = (Base)d;
        Derived bd = (Derived)b;
        b = (Base)i;        
    }   
}

我对答案并不感兴趣，但对解决问题的方法更感兴趣。有什么方法/策略可以用来解决上面的向上转换/向下转换问题吗？例如，是否可以将参考/对象绘制在纸上，以便我可以获得视觉表示，这有帮助吗？

谢谢

【问题讨论】：

标签： java casting scjp ocpjp

【解决方案1】：

有一些简单的规则

您可以转换为类前身（一直到 Object）（永远不会失败）
您可以强制转换为子类 - 这可能会在运行时失败
您可以从实现它的类转换为接口（永不失败）
您可以从 interafce 转换为 iplemneting 类 - 这可能会在运行时失败

前两条规则也适用于 ti 接口。

您可以绘制UML class diagram 以将其可视化（仅使用 implements = implementations, extends realetions），沿箭头方向浏览图表将是安全的。以另一种方式导航将是运行时 usafe。并且在没有扩展/实现关系的情况下进行导航是不可能的。

【讨论】：

很好的答案。

【解决方案2】：

这是一个关于向上转换和向下转换的great article。

引自文章--

首先，你必须明白，通过强制转换你实际上并没有改变对象本身，你只是给它贴上了不同的标签。

问自己一个问题“对象的类型是什么？”然后记住，将其强制转换为类层次结构中的任何前驱类（包括接口）是合法的。

在您的情况下，您正在创建 2 个对象，一个 Base 和 Derived。 Base 可以标记为Inter 或Base，Derived 可以标记为Inter、Base 或Derived。因此，您的代码将编译得很好。但是在运行时，当你尝试将Base b 转换为Derived bd 时，你会得到一个ClassCastException。

【讨论】：

【解决方案3】：

如果被操作的对象在同一层次中，强制转换肯定会编译，但它可能会在运行时失败。

例如：

class Animal { }
class Dog extends Animal { }
class Bulldog extends Dog { }

如果你写：

Animal animal = new Animal();
Dog d = (Dog) animal;

上面的代码可以编译，但在运行时会失败。因为编译器所能做的就是检查这两种类型是否在同一个继承树中。编译器允许可能在运行时工作的东西。但是如果编译器确定某些东西永远不会工作，它会在运行时本身抛出错误。例如

Animal animal = new Animal();
Dog d = (Dog) animal;
String s = (String) animal;

这肯定会失败，因为编译器知道 String 和 Dog 不在同一个层次结构中。

同样的规则也适用于接口。

希望对你有帮助。

【讨论】：

【解决方案4】：

对我来说，我想先画出这些类型的层次结构。对于您的问题，类型的“级别”是：

Inter（高于）

Base（高于）

Derived

对象的“级别”在其创建时就已确定，对象只能“上升”而不能下降，具体取决于其创建级别。例如，对象b 被创建为Base 对象，因此它处于Base 的级别。你可以很容易地发现b可以向上转换为Inter，但不能向下转换为Derived，无论用什么类型来描述b。如果用Inter来描述b，由于它的创建级别是Base，可以向下转型为Base。

【讨论】：