题按:做了几年的java程序,却很难说对基本的OO概念都有理解。即便每天都写的代码中,也很难说清楚其中到底运用了怎样的概念和思想。前日的考试中看到关于上溯造型与下溯造型的问题,就查了些资料,集中说一下吧。
先给出个例子,代码如下:
package
casting;
public
abstract
class
Animal {
public
abstract
void
speak();
public
void
eat(){
//
闷头吃,不做额外的事情
}
}
package
casting;
public
interface
DoorGod {
void
guard();
}
package
casting;
public
class
Cat
extends
Animal {
@Override
public
void
eat() {
try
{
Thread.sleep(
1000
);
}
catch
(InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
super
.eat();
}
@Override
public
void
speak() {
System.out.println(
"
喵喵
"
);
}
}
package
casting;
public
class
Dog
extends
Animal
implements
DoorGod{
@Override
public
void
speak() {
System.out.println(
"
汪汪
"
);
}
public
void
guard() {
while
(
true
){
System.out.println(
"
汪汪
"
);
}
}
}
其中Animal为基类,定义speak和eat方法,eat方法给出了空实现;
DoorGod为门神接口,定义了
guard方法来守护家门;
Cat为继承Animal的子类,这里假定猫有挑食的习惯,在eat中要耽搁点时间看看伙食;Dog也为继承Animal的子类,同时它实现了DoorGod接口来守护家门。 先说说上溯造型(upcasting)。这个术语缘于继承关系图的传统画法:将基类至于顶部,而向下发展的就是派生类。根据上面的sample,我给出下面的一个小应用:
package casting;
public class Main {
public static void upcasting(Animal animal){
animal.speak();
animal.eat();
}
public static void main(String[] args) {
Animal dog1 = new Dog();
upcasting(dog1);
Dog dog2 = new Dog();
upcasting(dog2);
}
}
由于upcasting(Animal
animal)方法的参数是
Animal类型的,因此如果传入的参数是
Animal的子类,传入的参数就会被转换成父类Animal类型,这样你创建的Dog对象能使用的方法只是Animal中的签名方法;也就是说,在上溯的过程中,Dog的接口变窄了,它本身的一些方法(例如实现了
DoorGod的guard方法)就不可见了。如果你想使用Dog中存在而Animal中不存在的方法(比如guard方法),编译时不能通过的。由此可见,上溯造型是安全的类型转换。另一方面,虽然upcasting(Animal
animal)方法的参数是
Animal类型,但传入的参数可以是Animal的派生类(这也是OO编程中惯用的编程方法),这里面就有个对象的类型识别问题,也就是运行时类型识别(run-time
type identification,缩写为RTTI)
,这也可以单独写一篇文章了,《Thinking
in Java》中的第10章详细地阐述了RTTI。
相对于类型转换安全的上溯造型,下溯造型就未必是安全的了。我们经常会做些强制类型转换的事情,有时我们也会无意间遇到
ClassCastException的转换异常(从这一点来说,我们应该多用范型来避免不安全的类型转换)。例如:
public static void downcasting(Animal animal){
//DoorGod doorGod = (DoorGod)animal;
if(animal instanceof DoorGod){
DoorGod doorGod = (DoorGod)animal;
doorGod.guard();
}
if(animal instanceof Cat){
Cat cat = (Cat)animal;
cat.speak();
}
}
如果没有采取措施(上面使用的措施是instanceof)判断对象的类型,那么向下的强制转换就是不安全的。这种转换错误在编译时是不能检测出来的,只有在运行时才会抛出
ClassCastException异常,对于测试来说,这样的错误也是很难检测的。
总的来说,上溯造型与下溯造型概念上还是很简单的。但即便最简单的东西,我们也有可能犯下错误。用了那么多的框架后,回头看看基础知识,发现自己的根基并不是想象中的牢固阿。
注:本文参考了《Thinking
in Java》,这本书真需要细细品味啊!