java的向上转型

时间：2025-02-24 12:10:31

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引言

1.向上转型 

在java中 向上转型有几种表现形式

1.即直接赋值，这是最常见的向上造型

2.将方法形参声明成父类类型，实际传入子类对象

3.方法返回值为父类类型，实际返回子类 

4.构造方法（构造器）中调用父类的构造方法

向上转型的应用：

引言

在java中，一个类可以继承另一个类，被继承的类叫做父类（超类），继承的类叫做子类。子类的创建过程中，会先对父类部分进行初始化（先创建一个父类对象），再对子类部分初始化，并且子类会继承父类所有的属性与方法（包括private，但是无法直接访问），同时子类可以对父类方法进行覆盖（详细见/OIJ41） 

转型， 指的是在Java中将一个对象的类型转换为另一个类型。Java中的数据类型可以分为基本数据类型和引用数据类型，这两种数据类型之间存在自动转型和强制转型两种方式。

1.向上转型 

向上转型（造型）是Java中常用的类型转换方式之一，也称为自动类型转换。这种类型转换发生在继承关系中的父子类之间，通常是将子类对象转换为父类对象。

在java中 向上转型有几种表现形式

1.即直接赋值，这是最常见的向上造型

例如，如果有一个Animal类和其子类Cat，那么在将Cat赋给Animal变量时就会发生向上转型。

class Animal {
    public void eat() {
        ("动物吃东西");
    }
}

class Cat extends Animal {
    public void eat() {
        ("猫在吃猫粮");
    }
    public void catAction() {
        ("猫把你的花瓶打碎 沙发扯破 乱拉尿拉屎 扯坏窗帘还咬你");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Cat(); // 向上转型
        (); // 调用父类的eat方法，输出“猫在吃鱼”
        // (); // 编译错误，无法访问子类特有的方法

        Cat cat = (Cat)animal; // 向下转型
        (); // 正常调用子类的catAction方法，输出“猫把你的花瓶打碎 沙发扯破 乱拉尿拉屎 扯坏窗帘还咬你”
    }

由于Cat继承自Animal类，所以Cat的方法eat重写了父类的eat，故输出“猫在吃鱼”。需要注意的是，在进行向上转型时，只能访问父类中存在的方法和属性。也就是说，即便Cat中定义了独有的方法或属性，在向上转型后仍然无法访问到它们。如果需要访问子类特有的属性或方法，则需要先将父类引用转回子类引用（即进行向下转型，请看下文）。

2.将方法形参声明成父类类型，实际传入子类对象

示例代码如下

class Animal {
    public void eat() {
        ("动物吃东西");
    }
}

class Cat extends Animal {
    public void eat() {
        ("猫在吃猫粮");
    }
    public void catAction() {
        ("猫把你的花瓶打碎 沙发扯破 乱拉尿拉屎 扯坏窗帘还咬你");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Cat cat = new Cat();
        animalEat(cat);
    }
    public static void animalEat(Animal animal){
        ();//输出：猫在吃猫粮
    }

在此例子中，我们定义了一个animalEat方法，其形参声明为Animal类型。在调用该方法时，我们传入了一个Cat对象。这里的Cat对象会自动向上转型为Animal类型，并作为参数传递给animalEat方法。

3.方法返回值为父类类型，实际返回子类 


public class Main { 
    public static void main(String[] args) { 
        Animal animal = createAnimal(); 
    }     
    public static Animal createAnimal() { 
        return new Cat(); //返回子类对象
    } 
}

在这个例子中，我们定义了一个createAnimal方法，其返回值声明为Animal类型。在该方法中，我们创建了一个Cat对象并将其返回。这里的Cat对象会自动向上转型为Animal类型，并作为返回值返回到主程序。 

4.构造方法（构造器）中调用父类的构造方法

class Animal {
    private int age;
    
    public Animal(int age) {
         = age;
    }
    
    public int getAge() {
        return age;
    }
};

class Cat extends Animal {
    private String name;
    
    public Cat(String name, int age) {
        super(age); // 调用父类构造函数
         = name;
    }
    
    public String getName() {
        return name;
    }
};

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Cat cat = new Cat("呆呆", 7);
        (());
        (());
    }
}

在上述例子中，我们定义了一个Cat类，它继承自Animal类。在Cat的构造函数中，我们调用了其父类Animal的构造函数，并传入age参数。这里的Cat对象会自动向上转型为Animal类型。

向上转型的应用：

向上转型可以提高代码的可复用性和灵活性，主要用于多态的实现。

class Animal {
    public void eat() {
        ("动物吃东西");
    }
}

class Cat extends Animal {
    public void eat() {
        ("猫吃鱼");
    }
}
class Dog extends Animals{
    public void eat {
        ("狗吃骨头");
    }
}

不使用多态性实现的时候：

public class Text{
    public static void main(String[] args){
        fun(new(Cat));
        fun(new(Dog));
    }
    public static void fun(Cat cat){
        ();
    }
    public static void fun(Dog dog){
        ();
    }
}

看似还算方便但是每当增加一种动物，fun方法就要重载一次，十分的麻烦，那如果使用对象多态性来完成呢：

public class Text{
    public static void main(String[] args){
        fun(new(Cat));
        fun(new(Dog));
    }
    public static void fun(Animal animal){
        ();
    }
}

使用向上转型，让fun方法接受子类并进行自动造型，而fun方法不需要任何改变，程序便变得简洁而又方便。

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