java 向上转型和向下转型

学习向上转型和向下转型怎么用没多难，但是为什么那样用，我搞了很多次没弄明白。没弄明白的原因是平时学习时之看例子，而例子一般都比较简单，没有对象之间的调用，一般就是一个对象调用自己的方法。

      首先看下怎么用转型。

      要转型，首先要有继承。继承是面向对象语言中一个代码复用的机制，简单说就是子类继承了父类中的非私有属性和可以继承的方法，然后子类可以继续扩展自己的属性及方法。

      向上转型：子类对象转为父类，父类可以是接口。公式：Father f = new Son();Father是父类或接口，son是子类。

      向下转型：父类对象转为子类。公式：Son s = (Son)f;

       例子：向上转型

package multistate;

public class Human {

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

    public static void main(String[] args) {
        Human h = new Male();// 向上转型
        h.sleep();
        Male m = new Male();// 干嘛要向上转型
        m.sleep();
        // h.speak();此方法不能编译，报错说Human类没有此方法
    }
}

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：向上转型不要强制转型。向上转型后父类的引用所指向的属性是父类的属性，如果子类重写了父类的方法，那么父类引用指向的或者调用的方法是子类的方法,这个叫动态绑定。向上转型后父类引用不能调用子类自己的方法，就是父类没有但是子类的方法，如果调用不能编译通过，比如子类的speak方法。

        非要调用子类的属性呢？如果不向下转型就需要给需要的属性写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();// 向上转型
        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");
    }
}

非要调用子类扩展的方法，比如speak方法，就只能向下转型了。        

          例子：向下转型   

           向下转型需要考虑安全性，如果父类引用的对象是父类本身，那么在向下转型的过程中是不安全的，编译不会出错，但是运行时会出现java.lang.ClassCastException错误。它可以使用instanceof来避免出错此类错误即能否向下转型，只有先经过向上转型的对象才能继续向下转型。

package multistate;

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

    public static void main(String[] args) {
        Human h = new Male();// 向上转型
        Human h1 = new Human();
        //h.speak();此时需要向下转型，否则不能调用speak方法。
         Male m = (Male) h;
         m.speak();
         /**Male m1 = (Male)h1;
         m1.speak();    此时会出现运行时错误，所以可以用instanceOF判断*/
         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，向上转型反而不能拥有子类的全部方法，还得向下转型，那直接Son s = new Son();岂不是很方便？不知道是不是就我一个开始学习转型有这种想法。

            最后搞明白了，原因还是我我的例子太简单，没有 考虑过要把类的对象传递给其他函数的例子。

            例子：体现向上转型的好处，节省代码。

package multistate;

public class Human {
    public void sleep() {
        System.out.println("Human sleep..");
    }
       public static  void doSleep(Human h){
           h.sleep();
           
       }//此时传递的参数是父类对象，但是实际调用时传递子类对象，就是向上转型。
    public static void main(String[] args) {
        Human h = new Male();// 向上转型
        doSleep(new Male());//此处匿名子类对象，当然实际应用时应该是用上面的向上转型公式，然后将子类对象传递进来，这样以后好在向下转型，此处没有向下转型，所以直接用了匿名类对象。
        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..");
    }

}

 如果不向上转型则必须写两个doSleep函数，一个传递Male类对象，一个传递Female类对象。这还是两个子类，如果有很多子类呢，就要写很多相同的函数，造成重复。

              好，终于也理解了为什么要向上转型，一旦向上转型了，当需要用到子类的方法时，就需要向下转型，也就是为什么要向下转型也解决了。

               总结一下：

               

1、把子类对象直接赋给父类引用叫upcasting向上转型，向上转型不用强制转型。

　　 如Father father = new Son();

2、把指向子类对象的父类引用赋给子类引用叫向下转型（downcasting），要强制转型,要向下转型，必须先向上转型为了安全可以用instanceof判断。

　　 如father就是一个指向子类对象的父类引用，把father赋给子类引用son 即Son son =（Son）father；

　　 其中father前面的（Son）必须添加，进行强制转换。

3、upcasting 会丢失子类特有的方法,但是子类overriding 父类的方法，子类方法有效，向上转型只能引用父类对象的属性，要引用子类对象属性，则要写getter函数。

4、向上转型的作用，减少重复代码，父类为参数，调有时用子类作为参数，就是利用了向上转型。这样使代码变得简洁。体现了JAVA的抽象编程思想。

原文链接https://www.cnblogs.com/buptldf/p/4959480.html