为什么在类型转换后Java对象类仍然保持不变？

Question

我试图向上转换一个对象。但在运行时，对象的类仍然是一个派生类。

Derived drv = new Derived();

Base base = (Base) drv;

System.out.println("Class : " + base.getClass()); 

//prints -> Class : class packagename.Derived

那为什么类属性没有改变呢？

- Huseyin

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我已经为你制作了一个在ideone上的示例（http://ideone.com/dyvs8S）以便你能够尝试这个概念，但现在来不及了。T.J.的答案是正确的。 - 2rs2ts

@2rs2ts：谢谢，我已经将它添加到我的答案中了，非常感谢。 - T.J. Crowder

Answer 1

那么为什么类属性没有改变呢？

因为对象本身并没有改变，只是你对它的引用类型发生了变化。强制类型转换对对象本身没有任何影响。

在Java中，与其他一些语言（谢天谢地）不同的是，引用类型很大程度上不会影响你获取方法的哪个版本。例如，考虑这两个类（由2rs2ts提供 - 谢谢！）：

class Base {
    public Base() {}
    public void foo() {
        System.out.println("I'm the base!");
    }
}

class Child extends Base {
    public Child() {}
    public void foo() {
        System.out.println("I'm the child!");
    }
}

这段代码：

Child x = new Child();
Base y = (Base) x;
y.foo();

……输出

我是孩子！

因为即使 y 的类型是 Base，我们调用 foo 方法的 对象 是 Child，所以会调用 Child#foo。这里（再次感谢2rs2ts）提供了一个可以测试的示例。

尽管你调用的方法（getClass）只能是 Object#getClass，因为它是一个final方法（子类不能覆盖），但这个概念对于多态来说非常重要，我认为这可能是你问题的核心。

引用类型的主要作用是确定您可以访问对象的哪些方面。例如，假设我们将 bar 添加到 Child 中：

class Child extends Base {
    public Child() {}
    public void foo() {
        System.out.println("I'm the child!");
    }
    public void bar() {
        System.out.println("I'm Child#bar");
    }
}

这段代码无法编译：

Child x = new Child();
Base y = (Base) x;
y.bar(); // <=== Compilation error

因为Base没有bar方法，所以我们无法通过类型为Base的引用访问对象的bar方法。

- T.J. Crowder

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Base base = (Base) drv;并不会将drv指向的Derived类型对象转换为Base类型对象。它只是说明Derived类型对象可以被视为Base类型对象，并且可以执行所有Base类型对象能够执行的操作。 - NoName

@NoName：答案中没有出现“转换”一词。 - T.J. Crowder

@T.J. Crowder：糟糕，你可能误解了我的评论，认为它是对你回答的纠正。我只是在试图澄清强制类型转换的思维方式。 - NoName

@NoName：好的。我认为我在实际答案中已经很好地涵盖了这个问题。 - T.J. Crowder

Answer 2

在Java中，您无法更改实例的类型。您使用强制转换所做的只是从不同类型的变量引用它。

- Andres

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你的意思是“...一个对象的类型...”吗？一个实例是指向该对象的引用变量。 - NoName

好的...不是。 https://stackoverflow.com/questions/5531254/object-vs-instance https://dev59.com/iHE85IYBdhLWcg3wNwx3 - Andres

Answer 3

向上转型不会改变对象的类型。事实上，没有任何东西可以改变Java对象的类型。

这就是面向对象编程的核心：一个对象具有定义好的行为，不能被外部影响。

- Ray

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一个对象具有定义好的行为，其行为无法受到外界的影响。但这句话不太准确 :) - Marko Topolnik

面向对象编程的意图是一回事，Java的语义则是另一回事。特别是，引用转换与对象的定义行为并没有太大关系，它涉及到“引用”和“对象”的区别。 - Marko Topolnik

@T.J. Crowder：不，我们在这里谈论的是向上转型：http://forum.codecall.net/topic/50451-upcasting-downcasting/ - Ray

@Marko Topolnik，最初的问题是，为什么强制转换不会影响getClass()的结果。这与对象的行为有关，不是吗？ - Ray

问题可能涉及行为，但答案不是。如果一个类有一个与其超类中的字段同名的公共字段，则向上转型将改变结果。用你这样的笼统陈述来解释并没有提供教学价值。 - Marko Topolnik