浅谈向上转型与向下转型

向下转型可以吗？

package com.ycy.rtti;import java.util.ArrayList;import java.util.List;class Pet {    void name() {        System.out.println("I'm a pet");    }}class Dog extends Pet{    void name() {        System.out.println("I'm a dog");    }    void food() {        System.out.println("bone");    }}class Cat extends Pet{    void name() {        System.out.println("I'm a cat");    }    void food() {        System.out.println("fish");    }}public class TypeCast {    public static void main(String[] args) {        Dog dog = new Dog();                Cat cat = new Cat();        List<Pet> list = new ArrayList<Pet>();        list.add(cat);        list.add(dog);        for(Pet pet:list)             pet.name();             //pet.food();       无法通过编译      }}

在上述代码中我创建了一个父类Pet和两个子类Cat、Dog，然后在主函数中创建了一个Cat和Dog的对象，之后我将这两个对象存入到了List列表中。在这个过程中，dog和cat就会自动向上转型为Pet对象，我们遍历列表中的Pet对象，调用其name()，他们则会分别打印如下语句：

》I'm a cat》I'm a dog

这里毫无疑问体现的Java的多态机制，每个对象都会调用各自的name()方法，而不会调用Pet类的name()方法。原因就在于cat与dog虽然向上转型成了Pet对象，只是它们的类型信息发生了改变，但他们的实际指向的对象并没有发生变化，我们可以通过下面的打印语句看看向上转型后，cat和dog对象有没有发生改变：

Dog dog = new Dog();System.out.println(dog);Cat cat = new Cat();System.out.println(cat);List<Pet> list = new ArrayList<Pet>();list.add(dog);list.add(cat);for(Pet pet:list) {    pet.name();    System.out.println(pet);}输出：》com.ycy.rtti.Dog@2b0a141e》com.ycy.rtti.Cat@306870c》I'm a dog》com.ycy.rtti.Dog@2b0a141e》I'm a cat》com.ycy.rtti.Cat@306870c

可以看出虽然cat和dog都被向上转型了，但是他们实际指向任然是原来的Cat和Dog对象。这样疑问就来了，为什么它们的指向没有发生变化但却不能调用food()方法呢？原因在于Java的类型检查机制，我们在遍历列表时，pet是被当作Pet对象（虽然实际指向的是Cat和Dog对象），而Pet类中并没有food()方法，所以编译自然无法通过。所以我的理解：向上转型只是类型声明发生改变，但其索引的指向并没有发生变化。因此对于经过向上转型的对象，我们当然可以向下转型为其原类型。

如何安全的向下转型？

现在list中含有两个属于不同子类的对象，而我们向下转型只有知道我们取出的pet对象的具体类型，才能安全的转型。因此，我们只要在pet对象进行类型转换前进行一下类型检验即可：

for(Pet pet:list) {    pet.name();    if(pet instanceof Dog) {        Dog dog1 = (Dog) pet;        dog1.food();    }    if(pet instanceof Cat) {        Cat cat1 = (Cat) pet;        cat1.food();    }               }

如果我们只是希望对含有food()方法的对象调用其food()方法，那么实际我们也可以不转型，直接通过Java的反射机制便可以实现：

for(Pet pet:list) {    pet.name();             Class<? extends Pet> c = pet.getClass();    try{        Method food = c.getMethod("food");        food.invoke(pet);    } catch (Exception e) {        System.out.println(c.getSimpleName() + " cannot speak");    }           }