为什么 instanceof 有时不能编译，有时返回false？

Question

为什么 instanceof 有时不能编译，有时返回false？

javaclassinheritanceinterfaceinstanceof

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在下面的例子中：

test instanceof java.util.Map 返回false
test instanceof java.util.HashMap 不会编译

但是

mymap instanceof Set 返回false 并且
mymap instanceof HashSet 返回false（为什么它会编译？！）

为什么？它们看起来很相似啊！

import java.util.Map;
import java.util.HashMap;
import java.util.Set;
import java.util.HashSet;

public class InstanceofTest {
    public static class Test {}
    public static void main(String[] args) {
        // -- left operand references a Class instance
        Test test = null;

        // 1. outputs: false
        System.out.println(test instanceof Map);

        // 2. COMPILATION ERROR
        System.out.println(test instanceof HashMap);


        // -- left operand references an Interface instance
        Map mymap = new HashMap();

        // 3. outputs: false
        System.out.println(mymap instanceof Set);

        // 4. outputs: false
        System.out.println(mymap instanceof HashSet);
    }
}

- Luigi Rubino

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Luigi Rubino · Accepted Answer

在Java中，instanceof运算符用于测试引用是否指向一个特定类或接口的实例对象。

例如：

String myString="test string";
System.out.println(myString instanceof String); // true, myString is a String
System.out.println(myString instanceof Object); // true, myString is a String, and so it is an Object, too

对于null引用，instanceof总是返回false：

System.out.println(null instanceof Object); // false, null doesn't reference any object

有时编译器可以确定引用永远不可能是特定类的实例，因为引用类型不在特定类的层次结构树中。例如，在以下示例中，编译器会抱怨："不兼容的条件操作数类型String和Map"。

String myString="test string";
System.out.println(myString instanceof java.util.Map);

现在，事情变得有趣了。在以下示例中，我们有一个非最终类Test和一个最终类TestFinal。

public class InstanceofTest {
    public static class Test {}
    public static final class TestFinal {}
    public static void main(String[] args) {

        Test test = null;

         // 1. outputs: false
        System.out.println(test instanceof java.util.Map);

        // 2. COMPILATION ERROR
        System.out.println(test instanceof java.util.HashMap);

        TestFinal testFinal = null;

        // 3. COMPILATION ERROR
        System.out.println(testFinal instanceof java.util.Map);

        // 4. COMPILATION ERROR
        System.out.println(testFinal instanceof java.util.HashMap); 
    }
}

为什么在1.中会返回false，而在2.、3.、4.中却无法编译？

在1.中，我们正在将引用测试与一个接口（java.util.Map）进行比较。编译器不能确定test不是java.util.Map的实例。事实上，可能发生的情况是test引用了一个类实现了java.util.Map并扩展了Test类的对象。因此，没有编译错误，但在运行时返回false。

在2.中，我们正在将引用测试与一个类进行比较。在这种情况下，编译器可以确定由test变量引用的对象不能扩展java.util.Map，因为Test类没有扩展java.util.Map，并且Test的每个子类都将扩展Test类（或其子类之一），因此它不能同时扩展java.util.Map。

在3.中，我们正在将引用testFinal与一个接口进行比较。它看起来与1.相似，但却非常不同，因为TestFinal类无法被子类化，因此TestFinal的实例也无法是java.util.Map的实例。

在4.中，我们正在将引用testFinal与一个类进行比较。与2.相同，编译器可以确定由testFinal变量引用的对象不能扩展java.util.Map。

还有一个值得考虑的情况：

    List myList = new ArrayList();

    // 5. outputs: false
    System.out.println(myList instanceof java.util.Map);

    // 6. outputs: false
    System.out.println(myList instanceof java.util.HashMap);

    ArrayList myArrayList = new ArrayList();

    // 7. outputs: false
    System.out.println(myArrayList instanceof java.util.Map);

    // 8. COMPILATION ERROR
    System.out.println(myArrayList instanceof java.util.HashMap);

在第5和6点中，myList是对接口的引用。理论上，可能存在实现Map或扩展HashMap的List的实例。

7.类比于1。 8.类比于2。

结论：

A. null instanceof AnyClass（或AnyInterface）总是返回false。 B. myreferenceToAClass instanceof MyInterface根据上下文可能返回true或false。 C. myreferenceToAnInterface instanceof AnyClass（或AnyInterface）根据上下文可能返回true或false。 D. 如果myreference的类不属于MyClass的层次结构树，则编译错误；如果myreference的类属于MyClass的层次结构树，则根据上下文返回true或false。