Java 中的“动态”转换

Question

大家好，

想知道是否有任何 Java 黑客可以提示我为什么以下方法不起作用：

public class Parent {
    public Parent copy() {
       Parent aCopy = new Parent();
       ...
       return aCopy;
    }
}

public class ChildN extends Parent {
    ...
}

public class Driver {
     public static void main(String[] args) {
         ChildN orig = new ChildN();
         ...
         ChildN copy = orig.getClass().cast(orig.copy());
     }
}

代码编译起来很开心，但决定在运行时抛出 ClassCastException D=

编辑：哇，回复真快。多谢你们！所以看来我不能使用这种方法进行向下转换......还有其他方法可以在 Java 中进行向下转换吗？我确实考虑过让每个 ChildN 类覆盖 copy()，但并不热衷于添加额外的样板代码。

Answer 1

就像尝试这样做：

  public Object copy(){
       return new Object();
  }

然后尝试：

  String s = ( String ) copy();

您的Parent 类和ChildN 类与Object 和String

的关系相同

要使其正常工作，您需要执行以下操作：

public class ChildN extends Parent {
    public Parent copy() {
        return new ChildN();
    }
}

也就是说，重写“复制”方法并返回正确的实例。

---

编辑

根据您的编辑。这实际上是可能的。这可能是一种可能的方式：

public class Parent {
    public Parent copy() {
        Parent copy = this.getClass().newInstance();
        //...
        return copy;
    }
}

这样您就不必在每个子类中重写“复制”方法。这就是原型设计模式。

但是使用这个实现你应该知道两个检查异常。这是编译和运行没有问题的完整程序。

public class Parent {
    public Parent copy()  throws InstantiationException, IllegalAccessException  {
       Parent copy = this.getClass().newInstance();
       //...
       return copy;
    }
}
class ChildN  extends Parent {}

class Driver {
     public static void main(String[] args) throws  InstantiationException ,  IllegalAccessException  {
         ChildN orig = new ChildN();
         ChildN copy = orig.getClass().cast(orig.copy());
         System.out.println( "Greetings from : " + copy );
    }
}

Answer 2

演员们正在有效地尝试这样做：

ChildN copy = (ChildN) orig.copy();

（它正在计算在执行时执行的强制转换，但这就是因为orig.getClass() 将是ChildN.class）但是，orig.copy() 不返回 ChildN 的实例，它返回的实例只是Parent，所以它不能转换为ChildN。

Answer 3

如果 ChildN 没有覆盖 copy() 以返回 ChildN 的实例，那么您正在尝试将 parent 类型的对象向下转换为 ChildN 类型

Answer 4

如果 Class#isInstance() 返回 false，java.lang.Class#cast(Object) 会抛出 ClassCastException。来自该方法的 javadoc：

判断指定的对象是否为 与对象赋值兼容 由这个类代表。这种方法 是 Java 的动态等价物 语言实例运算符... 具体来说，如果这 Class 对象代表一个 声明类，此方法返回 true 如果指定 Object 参数是 表示类的实例（或 其任何子类）；它返回 false 否则。

由于 Parent 不是 child 的子类，isInstance() 返回 false，因此 cast() 抛出异常。这可能违反了最小惊讶原则，但它的工作方式与记录的方式相同 - cast() 只能向上转换，不能向下转换。

Answer 5

您可能只是想要一个对象的副本/克隆。

在这种情况下，实现 Cloneable 接口并根据需要覆盖 clone()。

public class Parent implement Cloneable {
   public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
     Parent aCopy = (Parent) super.clone();
   ...
   return aCopy;
   }
}

public class ChildN extends Parent {
    ...
}

public class Driver {
     public static void main(String[] args) {
         ChildN orig = new ChildN();
         ...
         ChildN copy = orig.getClass().cast(orig.clone());
     }
}

这正是您的“copy()”方法试图以 Java 方式执行的操作。

（是的，你也可以做花哨的内省游戏，但是一旦你没有公共的默认构造函数，这些方法就会失败或变得丑陋。无论你有什么构造函数，克隆在任何情况下都可以工作。）

Answer 6

（无法在评论中添加代码，所以我会在这里添加）

关于 Cloneable：如果你正在实现 Cloneable，请按如下方式实现；打电话更干净...

public class Foo implements Cloneable {
    public Foo clone() {
        try {
            return (Foo) super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            return null; // can never happen!
    }
}

[编辑：我也看到其他人使用

throw new AssertionError("This should never happen! I'm Cloneable!");

在 catch 块中。]

Answer 7

向下转换不起作用的原因是，当您将父对象转换为子类型时，您无法在父对象上调用子类型的方法。但它的工作方式是相反的......