如何将Java对象向下转换？

Question

我正在尝试理解Java的多态性，我有一个关于向下转型对象的问题。 假设我们有两个子类Dog和Cat，它们都继承自超类Animal。

据我所了解，向下转型对象的唯一方法是如果此对象已经是正确类型，则可以这样做:

Animal a = new Dog();
Dog d = (Dog) a;

这个有效吗？

但是如果我想创建一个普通的动物，而不知道它会成为什么，并在我知道后将其转换，我该怎么做？

Animal a = new Animal();
Dog d = (Dog) a;

这会在运行时抛出ClassCastException异常，对吗？

我找到的唯一方法是创建一个新的Dog构造函数，通过普通动物来创建一只狗：

Animal a = new Animal();
Dog d = new Dog(a);

使用

public Class Dog extends Animal{
   public Dog(Animal a){
      super(a);
   }
}

所以我的问题是，我应该怎么做呢？

• 我是否在用最好的方式进行操作？
• 如果必须这样做，那么我是否本来就不应该这样做，这意味着我的程序设计不好？
• 是否有更好的方法我没想到？

非常感谢！ nbarraille

- nbarraille

Answer 1

如果您想创建一个可能因非局部条件而变化的类型实例，请使用抽象工厂（如《设计模式》一书中所述）。

简单来说：

interface AnimalFactory {
    Animal createAnimal();
}

class DogFactory implements AnimalFactory {
    public Dog createAnimal() {
        return new Dog();
    }
}

还要注意引用的静态类型和对象的动态类型之间存在差异。即使您有一个Animal引用，如果原始对象是Dog，它仍然表现得像一个Dog。

- Tom Hawtin - tackline

Answer 2

您应该只将对象转换为其真正的类，因此如果您有一个扩展了Animal的Dog，则可以将其转换为Animal（因为它是一个Animal），但您不应该将Animal转换为Dog，因为并非所有Animal都是Dog。 Dog类可能具有Animal类未实现的额外字段，因此类型转换没有意义（如何初始化这些值？）。

- Jackson Pope

Answer 3

Java是一种强类型语言，这意味着你只能将一个对象转换为它所扩展的类型（可以是超类或接口）。

即使你“假装”，比如复制所有类的方法和字段，你也无法将对象转换为它不扩展的类型。

public class Foo{

    public String phleem;

    public void bar(){

    }

}

public class Bar{

    public String phleem;

}

public interface Baz{

    public void bar();

}

给定上述代码，尽管类结构似乎暗示可以这样做，但你不能将一个Foo对象转换为Bar或Baz。由于没有涉及继承，因此会抛出ClassCastException异常。

- Sean Patrick Floyd

Answer 4

在这里，您正在谈论向下转换，因此在这种情况下，始终应该使用超类作为引用，并指向子对象。这基本上是在工厂模式中使用的。

- Arun Pandeu