Java 父类引用指向子类对象

1.背景

面向对象的三大特点，继承，封装，多态。何为多态（Polymorphism）？接口的多种不同的实现方式就是多态（百度百科）。

 PC上的一个USB接口，可以插入U盘，可以插鼠标，也可以连接手机，在PC上会有针对这些设备不同的驱动程序以实现连接，也就是谁使用谁去实现。

在程序语言中，通过子类继承父类，然后重写覆盖的方法，在创建对象时，将父类的引用指向子类的对象，就可以利用父类引用调用子类的方法，从而实现“谁使用谁去实现”，也就是多态。

2.实例

class FatherClass{public void fun1(){System.out.println("FatherClass.fun1()");}}class SonClass extends FatherClass{@Overridepublic void fun1() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("SonClass.fun1()");}public void fun2(){System.out.println("SonClass.fun2()");}}public class FatherSon {public static void main(String[] args){FatherClass fs = new SonClass();fs.fun1();}}

3.原理

向上转型与向下转型

FatherClass a = new SonClass();//向上转型，SonClass转型为FatherClass

a的访问范围是子类中重写FatherClass的方法

FatherClass a = new SonClass();

SonClass b =  SonClass(a);//向下转型，FatherClass转型为Sonclass

a同上，b的访问范围是子类的所有方法。

上述两种情况均可编译执行

FatherClass a = new FatherClass();

SonClass b =  SonClass(a);//向下转型，FatherClass转型为Sonclass

可编译成功，但是运行时报错

原因

编译阶段不会分配内存，只是检查语法和类型，生成字节码。

1.当父类的引用指向子类的对象时，在编译阶段，编译器只知道当前引用是父类引用，指向谁不知道，只要他访问的方法是父类中的就合法；在运行阶段父类引用指向子类对象。两者结合，所以父类引用执行的是子类中的重写父类的方法。

2.对于向下转型的情况，在编译阶段，首先将a的引用类型强制转换之后（也就是将a的引用范围由父类变为子类），然后把地址赋值给b；在运行时，由于a指向的是子类对象，而b的范围也是子类，不会有冲突。

3.第三种情况，编译时同2，b获得了a指向父类对象的地址；但是在运行时，b的引用范围（子类）超过了实际对象（父类）的范围（不安全），导致报错。

总结：

编译看左边，编译时，编译器只清楚引用的类型（工作空间，范围）是什么，检查语法等是否合法。

运行看右边，运行时，通过引用值访问右边对象的内存空间。

参照：

http://bbs.csdn.net/topics/390093847?page=1#post-395699509

http://wenku.baidu.com/view/1d923833b90d6c85ec3ac683.html

Eclipse使用小技巧：

"在调试时，经常会用到System.out.print()，在用eclipse编写程序时，有个快捷的方法，systrace,输入之后"ALT+/"会自动输出当前类+方法,非常方便。