java 向上轉型和向下轉型

      學習向上轉型和向下轉型怎么用沒多難，但是為什么那樣用，我搞了很多次沒弄明白。沒弄明白的原因是平時學習時之看例子，而例子一般都比較簡單，沒有對象之間的調用，一般就是一個對象調用自己的方法。

      首先看下怎么用轉型。

      要轉型，首先要有繼承。繼承是面向對象語言中一個代碼復用的機制，簡單說就是子類繼承了父類中的非私有屬性和可以繼承的方法，然后子類可以繼續擴展自己的屬性及方法。

      向上轉型：子類對象轉為父類，父類可以是接口。公式：Father f = new Son();Father是父類或接口，son是子類。

       向下轉型：父類對象轉為子類。公式：Son s = (Son)f;

        例子：向上轉型

package multistate;

public class Human {

    public void sleep() {
        System.out.println("Human sleep..");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Human h = new Male();// 向上轉型
        h.sleep();
        Male m = new Male();// 干嘛要向上轉型
        m.sleep();
        // h.speak();此方法不能編譯，報錯說Human類沒有此方法
    }
}

class Male extends Human {
    @Override
    public void sleep() {
        System.out.println("Male sleep..");
    }

    public void speak() {
        System.out.println("I am Male");
    }
}

class Female extends Human {
    @Override
    public void sleep() {
        System.out.println("Female sleep..");
    }

    public void speak() {
        System.out.println("I am Female");
    }
}

        注意：向上轉型不要強制轉型。向上轉型后父類的引用所指向的屬性是父類的屬性，如果子類重寫了父類的方法，那么父類引用指向的或者調用的方法是子類的方法,這個叫動態綁定。向上轉型后父類引用不能調用子類自己的方法，就是父類沒有但是子類的方法，如果調用不能編譯通過，比如子類的speak方法。

        非要調用子類的屬性呢？如果不向下轉型就需要給需要的屬性寫getter方法。

         例子：

package multistate;

public class Human {
     String name = "Human";
     public String getName(){
         return this.name;
     }
    public void sleep() {
        System.out.println("Human sleep..");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Human h = new Male();// 向上轉型
        System.out.println(h.getName());
    }
}

class Male extends Human {
    String name = "Male";
    public String getName(){
        return this.name;
    }
    @Override
    public void sleep() {
        System.out.println("Male sleep..");
    }

    public void speak() {
        System.out.println("I am Male");
    }
}

class Female extends Human {
    String name = "Female";
    
    public String getName(){
        return this.name;
    }
    @Override
    public void sleep() {
        System.out.println("Female sleep..");
    }

    public void speak() {
        System.out.println("I am Female");
    }
}

          非要調用子類擴展的方法，比如speak方法，就只能向下轉型了。        

          例子：向下轉型   

           向下轉型需要考慮安全性，如果父類引用的對象是父類本身，那么在向下轉型的過程中是不安全的，編譯不會出錯，但是運行時會出現java.lang.ClassCastException錯誤。它可以使用instanceof來避免出錯此類錯誤即能否向下轉型，只有先經過向上轉型的對象才能繼續向下轉型。

            

package multistate;

public class Human {
    public void sleep() {
        System.out.println("Human sleep..");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Human h = new Male();// 向上轉型
        Human h1 = new Human();
        //h.speak();此時需要向下轉型，否則不能調用speak方法。
         Male m = (Male) h;
         m.speak();
         /**Male m1 = (Male)h1;
         m1.speak();    此時會出現運行時錯誤，所以可以用instanceOF判斷*/
         if (h1 instanceof Male){
             Male m1 = (Male)h1;
             m1.speak();
             
         }
    }
}

class Male extends Human {
    @Override
    public void sleep() {
        System.out.println("Male sleep..");
    }

    public void speak() {
        System.out.println("I am Male");
    }
}

 

            弄了半天，向上轉型反而不能擁有子類的全部方法，還得向下轉型，那直接Son s = new Son();豈不是很方便？不知道是不是就我一個開始學習轉型有這種想法。

            最后搞明白了，原因還是我我的例子太簡單，沒有 考慮過要把類的對象傳遞給其他函數的例子。

            例子：體現向上轉型的好處，節省代碼。

            

package multistate;

public class Human {
    public void sleep() {
        System.out.println("Human sleep..");
    }
       public static  void doSleep(Human h){
           h.sleep();
           
       }//此時傳遞的參數是父類對象，但是實際調用時傳遞子類對象，就是向上轉型。
    public static void main(String[] args) {
        Human h = new Male();// 向上轉型
        doSleep(new Male());//此處匿名子類對象，當然實際應用時應該是用上面的向上轉型公式，然后將子類對象傳遞進來，這樣以后好在向下轉型，此處沒有向下轉型，所以直接用了匿名類對象。
        doSleep(new Female());
        
    }
}

class Male extends Human {
    @Override
    public void sleep() {
        System.out.println("Male sleep..");
    }
}

class Female extends Human {
    @Override
    public void sleep() {
        System.out.println("Female sleep..");
    }

}

              如果不向上轉型則必須寫兩個doSleep函數，一個傳遞Male類對象，一個傳遞Female類對象。這還是兩個子類，如果有很多子類呢，就要寫很多相同的函數，造成重復。

              好，終於也理解了為什么要向上轉型，一旦向上轉型了，當需要用到子類的方法時，就需要向下轉型，也就是為什么要向下轉型也解決了。

               總結一下：

               

 

1、把子類對象直接賦給父類引用叫upcasting向上轉型，向上轉型不用強制轉型。

　　 如Father father = new Son();

2、把指向子類對象的父類引用賦給子類引用叫向下轉型（downcasting），要強制轉型,要向下轉型，必須先向上轉型為了安全可以用instanceof判斷。

　　 如father就是一個指向子類對象的父類引用，把father賦給子類引用son 即Son son =（Son）father；

　　 其中father前面的（Son）必須添加，進行強制轉換。

3、upcasting 會丟失子類特有的方法,但是子類overriding 父類的方法，子類方法有效，向上轉型只能引用父類對象的屬性，要引用子類對象屬性，則要寫getter函數。

4、向上轉型的作用，減少重復代碼，父類為參數，調有時用子類作為參數，就是利用了向上轉型。這樣使代碼變得簡潔。體現了JAVA的抽象編程思想。