对Java向上转型的理解

来源：互联网发布：事业单位考试软件编辑：程序博客网时间：2024/05/18 22:45

查了些网上的资料，发现如果子类向上转型为父类，则会遗失掉父类中没有定义的方法，而除了private的属性外，其他的属性都会被父类的属性覆盖。

例如如下程序中，son是一个Father类型的，指向Son类型的对象的引用。所以，调用printTest时，打印的都是子类Son的属性(调用的Son的printTest()方法)。

而当用System.out.println(Son.var2）这样的形式输出时，除了Son的私有属性外，输出的都是Father类的属性值。

而且当调用son.printTest2()时，则出现错误，无法编译。（详见下图）

Father son = new Son();就是一个向上转型。一开始无法理解为什么System.out.println(Son.var2）输出的是父类Father的属性值，son毕竟是指向一个Son类型的对象啊。下面是我后来的一种想法，比较通俗，如有谬误，请高手指正：

当一个儿子长大成人娶妻生子之后，他便“向上转型”为一个父亲了，呵呵，他除了非常私有的(private)一些情况保持不变外，如姓名，老婆的名字等等外，其他的属性(public,protected,friendly)都成为一个标准的父亲应有的属性（被覆盖了），如对家庭的责任感，由做儿子时的“低”变为了父亲应有的“高”；自由的程度，由作儿子时的“高”变为了作父亲后的“低”等等类似的。而他作儿子时一些特有的（不属于父亲应有的或者说父类没有的）作为（方法）在其成为父亲后便被舍弃了，如恣意妄为，夜不归宿等等。而正常的行为，比如挣钱的方法，每个父亲肯定不尽相同，作son时的方法也就保存了下来（覆盖了父类的方法）。

Father类

Son类

TestUpcasting类

如果在TestUpcasting中没有son.printTest2();这句，则程序编译通过并运行，结果为

下面是《Java开发入行真功夫》中关于Java向上转型的讲解

我们在现实中常常这样说：这个人会唱歌。在这里，我们并不关心这个人是黑人还是白人，是成人还是小孩，也就是说我们更倾向于使用抽象概念“人”。再例如，麻雀是鸟类的一种（鸟类的子类），而鸟类则是动物中的一种（动物的子类）。我们现实中也经常这样说：麻雀是鸟。这两种说法实际上就是所谓的向上转型，通俗地说就是子类转型成父类。这也符合Java提倡的面向抽象编程思想。来看下面的代码：

package a.b;

public class A {

public void a1() {

System.out.println("Superclass");

}

A的子类B：

package a.b;

public class B extends A {

public void a1() {

System.out.println("Childrenclass"); //覆盖父类方法

}

public void b1(){} //B类定义了自己的新方法

}

C类：

package a.b;

public class C {

public static void main(String[] args) {

A a = new B(); //向上转型

a.a1();

}

如果运行C，输出的是Superclass 还是Childrenclass？不是你原来预期的Superclass，而是Childrenclass。这是因为a实际上指向的是一个子类对象。当然，你不用担心，Java虚拟机会自动准确地识别出究竟该调用哪个具体的方法。不过，由于向上转型，a对象会遗失和父类不同的方法，例如b1()。有人可能会提出疑问：这不是多此一举吗？我们完全可以这样写：

B a = new B();

a.a1();

确实如此！但这样就丧失了面向抽象的编程特色，降低了可扩展性。其实，不仅仅如此，向上转型还可以减轻编程工作量。来看下面的显示器类Monitor：

package a.b;

public class Monitor{

public void displayText() {}

public void displayGraphics() {}

}

液晶显示器类LCDMonitor是Monitor的子类：

package a.b;

public class LCDMonitor extends Monitor {

public void displayText() {

System.out.println("LCD display text");

}

public void displayGraphics() {

System.out.println("LCD display graphics");

}

阴极射线管显示器类CRTMonitor自然也是Monitor的子类：

package a.b;

public class CRTMonitor extends Monitor {

public void displayText() {

System.out.println("CRT display text");

}

public void displayGraphics() {

System.out.println("CRT display graphics");

}

等离子显示器PlasmaMonitor也是Monitor的子类：

package a.b;

public class PlasmaMonitor extends Monitor {

public void displayText() {

System.out.println("Plasma display text");

}

public void displayGraphics() {

System.out.println("Plasma display graphics");

}

现在有一个MyMonitor类。假设没有向上转型，MyMonitor类代码如下：

package a.b;

public class MyMonitor {

public static void main(String[] args) {

run(new LCDMonitor());

run(new CRTMonitor());

run(new PlasmaMonitor());

}

public static void run(LCDMonitor monitor) {

monitor.displayText();

monitor.displayGraphics();

}

public static void run(CRTMonitor monitor) {

monitor.displayText();

monitor.displayGraphics();

}

public static void run(PlasmaMonitor monitor) {

monitor.displayText();

monitor.displayGraphics();

}

可能你已经意识到上述代码有很多重复代码，而且也不易维护。有了向上转型，代码可以更为简洁：

package a.b;

public class MyMonitor {

public static void main(String[] args) {

run(new LCDMonitor()); //向上转型

run(new CRTMonitor()); //向上转型

run(new PlasmaMonitor()); //向上转型

}

public static void run(Monitor monitor) { //父类实例作为参数

monitor.displayText();

monitor.displayGraphics();

}

我们也可以采用接口的方式，例如：

package a.b;

public interface Monitor {

abstract void displayText();

abstract void displayGraphics();

}

将液晶显示器类LCDMonitor稍作修改：

package a.b;

public class LCDMonitor implements Monitor {

public void displayText() {

System.out.println("LCD display text");

}

public void displayGraphics() {

System.out.println("LCD display graphics");

}

CRTMonitor、PlasmaMonitor类的修改方法与LCDMonitor类似，而MyMonitor可以不不作任何修改。

可以看出，向上转型体现了类的多态性，增强了程序的简洁性。