子类/接口和超类之间的转换答案

【问题标题】：Casting between subclass/interface and superclass子类/接口和超类之间的转换
【发布时间】：2012-07-04 14:04:00
【问题描述】：

考虑以下代码：

interface IFace {}

abstract class Supertype {}

class Subtype1 extends Supertype implements IFace {}
class Subtype2 extends Supertype implements IFace {}
class Subtype3 extends Supertype {}

class Foo {
    //Contains elements of Subtype1 and Subtype2
    List<IFace>     ifaceList = new ArrayList<IFace>();

    //Contains elements of Subtype1, Subtype2, and Subtype3
    List<Supertype> superList = new ArrayList<Supertype>();   

    void CopyItem() {
        superList.add( (Supertype) ifaceList.someElement() );
    }
}

如果我知道只有子类型会实现IFace，那么将IFace 元素转换为Supertype 是否安全？是否有可能确保只有子类型会实现IFace？

我正在尝试使用IFace 作为标记接口，以仅在第一个列表中保留某些子类型，并在第二个列表中允许任何子类型。

【问题讨论】：

标签： java class interface casting

【解决方案1】：

如果我知道只有子类型会实现 IFace，那么将 IFace 元素强制转换为超类型是否安全？

是的。

是否有可能确保这一点？

如果您的意思是“是否有可能确保只有Supertype 的子类实现IFace” - 否。接口可以由任何东西实现。

如果您的意思是“是否有可能确保转换成功” - 是的，您可以在转换前使用instanceof。

【讨论】：

实例？ .....（我理解你的观点，但我想你也明白我的意思）。
@assylias：不确定你的意思。你可以确保演员阵容是安全的，但据我所知，这不是 OP 想要确保的。
这就是我的意思。不确定是否是/不是问题。
考虑IFace一个标记接口，以确保只有某些子类型在第一个列表中，但任何子类型都可以在第二个列表中。有没有更好的办法？
@BrianTempleton：啊，我明白了——虽然IFace 的所有实现都是Supertype 子类，但并非所有子类都实现IFace。我已经删除了答案的最后一部分。

【解决方案2】：

最安全的方法是让 Supertype 实现 IFace。如果这不可能，那么只要实现 IFace 的 每个类 也是 Supertype 子类，就可以安全地将 IFace 元素转换为 Supertype。您必须确保暂时是正确的，这很容易出错。

【讨论】：

【解决方案3】：

如果我知道只有子类型会实现 IFace，那么将 IFace 元素强制转换为超类型是否安全？

如果您确定所有 IFace 元素也扩展了 Supertype，那么这不是问题。但在未来，这可能不再是真的。

是否有可能确保这一点？

是的。您可以尝试在 ClassCastException 上捕获，甚至在使用运算符 instanceof 进行强制转换之前更好地对其进行测试

void CopyItem() {
    IFace obj = ifaceList.someElement();
    if (obj instanceof Supertype) superList.add( (Supertype)obj );
    else System.err.println("WARNING: IFace object is not a Supertype.");
}

【讨论】：

【解决方案4】：

如果我只知道将 IFace 元素转换为 Supertype 是否安全子类型会实现 IFace 吗？

如果你知道你的代码，并且每个实现IFace 的类也是Supertype 的子类，那没有问题，但你总是可以使用instanceof 运算符检查Supertype，以确保.

是否有可能确保这一点？

考虑对您的代码进行以下修改：

interface IFace {}

abstract class Supertype {}

abstract class SupertypeAndFace extends Supertype implements IFace {}

class Subtype1 extends SupertypeAndFace {}
class Subtype2 extends SupertypeAndFace {}
class Subtype3 extends Supertype {}

class Foo {
    //Contains elements of Subtype1 and Subtype2
    List<SupertypeAndFace> ifaceList = new ArrayList<SupertypeAndFace>();

    //Contains elements of Subtype1, Subtype2, and Subtype3
    List<Supertype>        superList = new ArrayList<Supertype>();   

    void CopyItem() {
        superList.add(ifaceList.someElement());
    }
}

在那里，不需要强制转换，因为您确保SupertypeAndFace 的每个实例都扩展Supertype 并实现IFace。

毕竟，如果Supertype 和IFace 如此相关以至于您知道所有（或至少大部分）实现IFace 的类也是Supertype 的子类，那么您可能需要新的抽象.

但是，如果您还希望 ifaceList 包含实现 IFace 但不是 Supertype 的子类型的其他元素，则此解决方案无效。如果是这种情况，您可以使用 instanceof 运算符来检查演员表的安全性，如其他答案所述。

void CopyItem() {
    if (ifaceList.someElement() instanceof Supertype) {
        superList.add( (Supertype) ifaceList.someElement() );
    } else {
        // Throw exception if necessary
    }
}

【讨论】：