Java中的对象转型

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;

我们将形参设为父类Animal类型，当执行test.f(c)时，内存情况如下图：

c作为Cat类型传入，Animal a作为形参，相当于执行了Animal a = new Cat()，这时a和c同时指向Cat对象，但此时a不能访问Cat类扩展的数据成员，所以再将a强转成Cat类型即可。如果不存在这样的转型机制，则针对猫和狗我们还要分别写两个函数f(Cat c)和f(Dog d)。但其实上图程序的可扩展性也不是最好的。我们还可以利用动态绑定（即多态）将扩展性进一步提升。多态机制的三个前提分别是：（1）要有继承，（2）要重写，即子类对父类中某些方法进行重新定义，（3）要向上转型，用父类引用指向子类对象。下面来看一个例子：

class Animal {
    private String name;
    /**
     * 在Animal类自定义的构造方法
     * @param name
     */
    Animal(String name) {
        this.name = name;
    }

    /**
     * 在Animal类里面自定义一个方法enjoy
     */
    public void enjoy() {
        System.out.println("动物的叫声……");
    }
}

class Cat extends Animal {
    private String eyesColor;

    /**
     * 在子类Cat里面定义Cat类的构造方法
     * @param n
     * @param c
     */
    Cat(String n, String c) {
        /**
         * 在构造方法的实现里面首先使用super调用父类Animal的构造方法Animal(String name)。
         * 把子类对象里面的父类对象先造出来。
         */
        super(n);
        eyesColor = c;
    }

    /**
     * 子类Cat对从父类Animal继承下来的enjoy方法不满意，在这里重写了enjoy方法。
     */
    public void enjoy() {
        System.out.println("我养的猫高兴地叫了一声……");
    }
}

/**
 * 子类Dog从父类Animal继承下来，Dog类拥有了Animal类所有的属性和方法。
 * @author gacl
 *
 */
class Dog extends Animal {
    /**
     * 在子类Dog里面定义自己的私有成员变量
     */
    private String furColor;

    /**
     * 在子类Dog里面定义Dog类的构造方法
     * @param n
     * @param c
     */
    Dog(String n, String c) {
        /**
         * 在构造方法的实现里面首先使用super调用父类Animal的构造方法Animal(String name)。
         * 把子类对象里面的父类对象先造出来。
         */
        super(n);
        furColor = c;
    }

    /**
     * 子类Dog对从父类Animal继承下来的enjoy方法不满意，在这里重写了enjoy方法。
     */
    public void enjoy() {
        System.out.println("我养的狗高兴地叫了一声……");
    }
}

/**
 * 子类Bird从父类Animal继承下来，Bird类拥有Animal类所有的属性和方法
 * @author gacl
 *
 */
class Bird extends Animal {
    /**
     * 在子类Bird里面定义Bird类的构造方法
     */
    Bird() {
        /**
         * 在构造方法的实现里面首先使用super调用父类Animal的构造方法Animal(String name)。
         * 把子类对象里面的父类对象先造出来。
         */
        super("bird");
    }

    /**
     * 子类Bird对从父类Animal继承下来的enjoy方法不满意，在这里重写了enjoy方法。
     */
    public void enjoy() {
        System.out.println("我养的鸟高兴地叫了一声……");
    }
}

/**
 * 定义一个类Lady(女士)
 * @author gacl
 *
 */
class Lady {
    /**
     * 定义Lady类的私有成员变量name和pet
     */
    private String name;
    private Animal pet;

    /**
     * 在Lady类里面定义自己的构造方法Lady()，
     * 这个构造方法有两个参数，分别为String类型的name和Animal类型的pet，
     * 这里的第二个参数设置成Animal类型可以给我们的程序带来最大的灵活性，
     * 因为作为养宠物来说，可以养猫，养狗，养鸟，只要是你喜欢的都可以养，
     * 因此把它设置为父类对象的引用最为灵活。
     * 因为这个Animal类型的参数是父类对象的引用类型，因此当我们传参数的时候，
     * 可以把这个父类的子类对象传过去，即传Dog、Cat和Bird等都可以。
     * @param name
     * @param pet
     */
    Lady(String name, Animal pet) {
        this.name = name;
        this.pet = pet;
    }

    /**
     * 在Lady类里面自定义一个方法myPetEnjoy()
     * 方法体内是让Lady对象养的宠物自己调用自己的enjoy()方法发出自己的叫声。
     */
    public void myPetEnjoy() {
        pet.enjoy();
    }
}

public class Jerque {
    public static void main(String args[]) {
        /**
         * 在堆内存里面new了一只蓝猫对象出来，这个蓝猫对象里面包含有一个父类对象Animal。
         */
        Cat c = new Cat("Catname", "blue");
        /**
         * 在堆内存里面new了一只黑狗对象出来，这个黑狗对象里面包含有一个父类对象Animal。
         */
        Dog d = new Dog("Dogname", "black");
        /**
         * 在堆内存里面new了一只小鸟对象出来，这个小鸟对象里面包含有一个父类对象Animal。
         */
        Bird b = new Bird();

        /**
         * 在堆内存里面new出来3个小姑娘，名字分别是l1，l2，l3。
    * l1养了一只宠物是c(Cat)，l2养了一只宠物是d(Dog)，l3养了一只宠物是b(Bird)。
         * 注意：调用Lady类的构造方法时，传递过来的c，d，b是当成Animal来传递的，
         * 因此使用c，d，b这三个引用对象只能访问父类Animal里面的enjoy()方法。
         */
        Lady l1 = new Lady("l1", c);
        Lady l2 = new Lady("l2", d);
        Lady l3 = new Lady("l3", b);
        /**
         * 这三个小姑娘都调用myPetEnjoy()方法使自己养的宠物高兴地叫起来。
         */
        l1.myPetEnjoy();
        l2.myPetEnjoy();
        l3.myPetEnjoy();
    }
}

上面的例子中，我们发现，如果我们想要加入新的动物，只需定义相应的类继承Animal，完全不用动任何一处代码，因为这里运用了面向对象最核心的东西——多态。与之前的例子不同，虽然我们一直强调当用父类的引用指向子类对象，父类无法访问子类自己的成员，但是方法与数据成员不同，具体调哪一个方法是等到运行时决定的，new出了什么对象就调用相应对象的方法，取决于实际new出的对象而不是指向对象的引用，所以当传入不同动物类型，mypetEnjoy()就会去执行不同的方法。