??? ??? 題按:做了幾年的java程序,卻很難說對基本的OO概念都有理解。即便每天都寫的代碼中,也很難說清楚其中到底運用了怎樣的概念和思想。前日的考試中看到關于上溯造型與下溯造型的問題,就查了些資料,集中說一下吧。
??? ??? 先給出個例子,代碼如下:
public ? abstract ? class ?Animal?{
???? public ? abstract ? void ?speak();
???? public ? void ?eat(){
???????? // 悶頭吃,不做額外的事情
????}
}
public ? interface ?DoorGod?{
???? void ?guard();
}
public ? class ?Cat? extends ?Animal?{
????@Override
???? public ? void ?eat()?{
???????? try ?{
????????????Thread.sleep( 1000 );
????????}? catch ?(InterruptedException?e)?{
????????????e.printStackTrace();
????????}
???????? super .eat();
????}
????@Override
???? public ? void ?speak()?{
????????System.out.println( " 喵喵 " );
????}
}
public ? class ?Dog? extends ?Animal? implements ?DoorGod{
????@Override
???? public ? void ?speak()?{
????????System.out.println( " 汪汪 " );
????}
???? public ? void ?guard()?{
???????? while ( true ){
????????????System.out.println( " 汪汪 " );
????????}
????}
????
}
???? 其中Animal為基類,定義speak和eat方法,eat方法給出了空實現; DoorGod為門神接口,定義了 guard方法來守護家門; Cat為繼承Animal的子類,這里假定貓有挑食的習慣,在eat中要耽擱點時間看看伙食;Dog也為繼承Animal的子類,同時它實現了DoorGod接口來守護家門。
??? ??? 先說說上溯造型(upcasting)。這個術語緣于繼承關系圖的傳統畫法:將基類至于頂部,而向下發展的就是派生類。根據上面的sample,我給出下面的一個小應用:
public?class?Main?{
????public?static?void?upcasting(Animal?animal){
????????animal.speak();
????????animal.eat();
????}
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????Animal?dog1?=?new?Dog();
????????upcasting(dog1);
????????
????????Dog?dog2?=?new?Dog();
????????upcasting(dog2);
????}
}
??? ??? 由于upcasting(Animal animal)方法的參數是 Animal類型的,因此如果傳入的參數是 Animal的子類,傳入的參數就會被轉換成父類Animal類型,這樣你創建的Dog對象能使用的方法只是Animal中的簽名方法;也就是說,在上溯的過程中,Dog的接口變窄了,它本身的一些方法(例如實現了 DoorGod的guard方法)就不可見了。如果你想使用Dog中存在而Animal中不存在的方法(比如guard方法),編譯時不能通過的。由此可見,上溯造型是安全的類型轉換。另一方面,雖然upcasting(Animal animal)方法的參數是 Animal類型,但傳入的參數可以是Animal的派生類(這也是OO編程中慣用的編程方法),這里面就有個對象的類型識別問題,也就是運行時類型識別(run-time type identification,縮寫為RTTI) ,這也可以單獨寫一篇文章了,《Thinking in Java》中的第10章詳細地闡述了RTTI。
??? ??? 相對于類型轉換安全的上溯造型,下溯造型就未必是安全的了。我們經常會做些強制類型轉換的事情,有時我們也會無意間遇到 ClassCastException的轉換異常(從這一點來說,我們應該多用范型來避免不安全的類型轉換)。例如:
????????//DoorGod?doorGod?=?(DoorGod)animal;
????????if(animal?instanceof?DoorGod){
????????????DoorGod?doorGod?=?(DoorGod)animal;
????????????doorGod.guard();
????????}
????????if(animal?instanceof?Cat){
????????????Cat?cat?=?(Cat)animal;
????????????cat.speak();
????????}
} ???
如果沒有采取措施(上面使用的措施是instanceof)判斷對象的類型,那么向下的強制轉換就是不安全的。這種轉換錯誤在編譯時是不能檢測出來的,只有在運行時才會拋出 ClassCastException異常,對于測試來說,這樣的錯誤也是很難檢測的。
總的來說,上溯造型與下溯造型概念上還是很簡單的。但即便最簡單的東西,我們也有可能犯下錯誤。用了那么多的框架后,回頭看看基礎知識,發現自己的根基并不是想象中的牢固阿。
注:本文參考了《Thinking in Java》,這本書真需要細細品味啊!