class Useful

{
int value = 20;
public void f() {System.out.println("f() in the Useful class");}
public void g() {System.out.println("g() in the Useful class");}
}

class MoreUseful extends Useful {
int value = 21;
public void f() {System.out.println("f() in the MoreUseful class");}
public void g() {System.out.println("g() in the MoreUseful class");}
public void u() {System.out.println("u() in the MoreUseful class");}
public void v() {}
public void w() {}
}

class MoreUseful2 extends Useful {
int value = 21;
public void f() {System.out.println("f() in the MoreUseful2 class");}
public void g() {System.out.println("g() in the MoreUseful2 class");}
public void u() {System.out.println("u() in the MoreUseful2 class");}
public void v() {}
public void w() {}
}

class ExtendsMoreUseful2 extends MoreUseful2 {
int value = 22;
public void f() {System.out.println("f() in the ExtendsMoreUseful2 class");}
public void g() {System.out.println("g() in the ExtendsMoreUseful2 class");}
public void u() {System.out.println("u() in the ExtendsMoreUseful2 class");}
public void v() {}
public void w() {}
}

public class RTTI {
public static void main(String[] args) {

//Useful useful = new MoreUseful();
//useful.u();   //這是錯(cuò)誤的，u()方法沒(méi)有在useful類(lèi)型中調(diào)用。

         Useful[] x =
         {
          new Useful(),
          new MoreUseful(),
          new MoreUseful2(),
          new ExtendsMoreUseful2()
          }; //聲明一個(gè)變量數(shù)組，保存每個(gè)Useful對(duì)象的引用，
             //那么每一個(gè)Useful對(duì)象就會(huì)自動(dòng)向上轉(zhuǎn)型為Useful。

for(int i=0;i<x.length;i++)
{
if(x[i] instanceof MoreUseful2) //判斷instanceof左邊的對(duì)象是否是右邊的類(lèi)的實(shí)例。
{
   MoreUseful2 moreuseful2 = (MoreUseful2)x[i];//向下轉(zhuǎn)型（具體解釋見(jiàn)下面的分析）
   moreuseful2.u();
}

x[i].g(); //這是動(dòng)態(tài)綁定，將方法的調(diào)用和方法主體關(guān)聯(lián)起來(lái)就是動(dòng)態(tài)綁定。

}

運(yùn)行結(jié)果：

g() in the Useful class        // 由于x[0].g()這一句中調(diào)用g()方法實(shí)際的對(duì)象類(lèi)型是

                                            // 基類(lèi)Useful類(lèi)型，故將調(diào)用基類(lèi)中的f()方法。（沒(méi)有轉(zhuǎn)型）
                             

g() in the MoreUseful class      // 由于x[1].g()這一句中調(diào)用g()方法實(shí)際的對(duì)象類(lèi)型是

                                                   //子類(lèi)Moreuseful類(lèi)型,故將調(diào)用子類(lèi)Moreuseful中

                                                  //   覆蓋父 類(lèi)的g()方法。（向上轉(zhuǎn)型）
                                  

u() in the MoreUseful2 class        // 由于x[2]是MoreUseful2類(lèi)型，故可以對(duì)其向下轉(zhuǎn)型調(diào)

                                                        // 用MoreUseful2中的擴(kuò)展方法u()。（向下轉(zhuǎn)型）

g() in the MoreUseful2 class        // 又x[2].g()這一句中調(diào)用g()方法實(shí)際的對(duì)象類(lèi)型是子

                                                   // 類(lèi)Moreuseful類(lèi)型,故將調(diào)用子類(lèi)Moreuseful中
                                                       //   覆蓋父類(lèi)的g()方法。（向上轉(zhuǎn)型）

u() in the ExtendsMoreUseful2 class     // 由于x[3]是ExtendMoreUseful2類(lèi)型，

                                   // 它是MoreUseful2的子類(lèi)，存在is-a關(guān)系，故可以對(duì)其向下轉(zhuǎn)

                          // 型,將調(diào)ExtendMoreUseful2中的擴(kuò)展的方法u()。（向下轉(zhuǎn)型）

g() in the ExtendsMoreUseful2 class     // 又x[3].g()這一句中調(diào)用g()方法實(shí)際的對(duì)象類(lèi)型

                                                                   //是子類(lèi)ExtendMoreuseful類(lèi)型故將調(diào)用
                                    // 子類(lèi)ExtendMoreuseful中覆蓋父類(lèi)的g()方法。（向上轉(zhuǎn)型）

分析和結(jié)論：

（一）向上轉(zhuǎn)型

（1）定義: 把對(duì)某個(gè)對(duì)象的引用視為對(duì)其基類(lèi)引用的做法被稱(chēng)為“向上轉(zhuǎn)型”。
    
這主要是由于子類(lèi)的對(duì)象可以看成是基類(lèi)的對(duì)象這原因而得來(lái)的，也就是具有is-a關(guān)系。

比如：
     Useful useful = new MoreUseful();//右邊是一個(gè)子類(lèi)的對(duì)象，而左邊是一個(gè)父類(lèi)類(lèi)型
                                      //的變量，指向右邊的子類(lèi)對(duì)象。

（2）基類(lèi)可以接收發(fā)給導(dǎo)出類(lèi)的任何消息，因?yàn)槎哂型耆嗤慕涌冢覀冎恍枰?span lang="EN-US">

從導(dǎo)出類(lèi)向上轉(zhuǎn)型，永遠(yuǎn)不需要知道正在處理的對(duì)象的確切類(lèi)型，這也就是多態(tài)性決

定的。利用多態(tài)性，具有同樣方法名和方法特征的方法根據(jù)調(diào)用方法的對(duì)象的類(lèi)型，

可以產(chǎn)生不同的動(dòng)作，這極大地增加了程序員的表達(dá)能力。

     回頭再看一看上面這個(gè)例子中的一段for循環(huán)代碼，

for(int i=0;i<x.length;i++)
{
if(x[i] instanceof MoreUseful2)   //判斷instanceof左邊的對(duì)象是否是右邊的類(lèi)的實(shí)例。
{
MoreUseful2 moreuseful2 = (MoreUseful2)x[i]; //向下轉(zhuǎn)型（具體解釋見(jiàn)下面的分析）
moreuseful2.u();
}

x[i].g(); //動(dòng)態(tài)綁定

}
    
主要看x[i].g();這一句話，現(xiàn)在我們還不知道x[i]這個(gè)到底是指代哪一個(gè)Useful對(duì)象，

在這種情況下，編譯器是怎么知道調(diào)用哪個(gè)方法的呢？這是一個(gè)動(dòng)態(tài)綁定的問(wèn)題，見(jiàn)

下面。

（二）動(dòng)態(tài)綁定

（1）定義：將方法的調(diào)用和方法主體關(guān)聯(lián)起來(lái)就是動(dòng)態(tài)綁定。

比如：x[i].g()；這就是一個(gè)動(dòng)態(tài)綁定，x[i]是一個(gè)對(duì)象類(lèi)型，g()是一個(gè)不知道是屬于

哪個(gè)對(duì)象的方法，將這兩個(gè)兩個(gè)聯(lián)合在一起，就是一個(gè)綁定。

（2）要注意：Java中除了static和final方法（private方法屬于final方法，因?yàn)?span lang="EN-US">fianl方法

不可以覆蓋，static方法是一個(gè)全局方法，屬于所有類(lèi)共享，不在多態(tài)范圍內(nèi)）之外，

其他所有的方法都是動(dòng)態(tài)綁定，這就意味著在通常情況下，我們不必判定是否應(yīng)該進(jìn)

行動(dòng)態(tài)綁定，因?yàn)檫@個(gè)會(huì)自動(dòng)發(fā)生。

（3）接著上面的答復(fù)。編譯器是怎么知道調(diào)用哪個(gè)方法的呢？

主要還是x[i].g()；這一句話的作用，x[i]在調(diào)用方法的時(shí)候，會(huì)調(diào)用“實(shí)際”的方法，這

個(gè)實(shí)際的方法由所引用的對(duì)象的類(lèi)型決定。那么調(diào)用的實(shí)際方法可能是父類(lèi)中沒(méi)有被

子類(lèi)覆蓋的方法，也可能是子類(lèi)中覆蓋父類(lèi)的方法，主要看調(diào)用這個(gè)方法的實(shí)際的對(duì)

象類(lèi)型是哪一個(gè)。

（三）向下轉(zhuǎn)型

既然有向上轉(zhuǎn)型，那么有沒(méi)有向下轉(zhuǎn)型呢？

答：有

（1）概述

繼承可以確保所有的子類(lèi)類(lèi)具有基類(lèi)的接口，且絕對(duì)不會(huì)少。那么子類(lèi)除了有父類(lèi)的

方法，也可以有自己的額外的新方法（這些方法是基類(lèi)所沒(méi)有的），那么一旦向上轉(zhuǎn)

型，就不能調(diào)用子類(lèi)中的新方法，那么能不能用一種方式調(diào)用這些新方法呢？當(dāng)然有

了，這時(shí)候就需要向下轉(zhuǎn)型。

（2）向下轉(zhuǎn)型

將超類(lèi)的引用強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為子類(lèi)類(lèi)型就叫做向下轉(zhuǎn)型。

注意：將超類(lèi)的引用賦給為子類(lèi)類(lèi)型的變量（沒(méi)有進(jìn)行顯示地強(qiáng)制轉(zhuǎn)換）是一個(gè)編譯

錯(cuò)誤。

例子：

還是上面的for循環(huán)代碼

for(int i=0;i<x.length;i++)
{
if(x[i] instanceof MoreUseful2) //     判斷instanceof左邊的對(duì)象是否是右邊的類(lèi)的實(shí)例。
{
MoreUseful2 moreuseful2 = (MoreUseful2)x[i]; // 向下轉(zhuǎn)型
moreuseful2.u();
}

x[i].g();

}

分析：x[i]可以代表具體的Useful對(duì)象類(lèi)型，當(dāng)它是MoreUseful2或ExtendsMoreUseful2

對(duì)象類(lèi)型時(shí)，就可以調(diào)用該對(duì)象的額外方法u(),v(),w()，也就是當(dāng)對(duì)象x[i]和Moreusful對(duì)

象存在is-a關(guān)系時(shí)，才可以進(jìn)行向下轉(zhuǎn)型，如果要轉(zhuǎn)換的對(duì)象類(lèi)型與指定的對(duì)象類(lèi)型不

存在is-a關(guān)系時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)ClassCastException異常。

總之：

向下轉(zhuǎn)型時(shí)，對(duì)象只能強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為其本身類(lèi)型或者其超類(lèi)類(lèi)型。比如，

當(dāng)x[i]ExtendsMoreUseful2對(duì)象時(shí)，可以把他轉(zhuǎn)換為其本身ExtendsMoreUseful2對(duì)象類(lèi)

型，也可以把它轉(zhuǎn)換為其基類(lèi)MoreUseful2類(lèi)型。但是在編譯時(shí)候還不知道這個(gè)x[i]是代

表那個(gè)具體對(duì)象類(lèi)型只知道這個(gè)x[i]是基類(lèi)類(lèi)型引用，所以要用這樣的形式" （想要要得

到的類(lèi)型）x[i] " 進(jìn)行轉(zhuǎn)換。x[i]在這里是就我這個(gè)例子來(lái)說(shuō)明的，你也可以使用其它的

英文代替，其意義是一切符合規(guī)定的需要被轉(zhuǎn)換的對(duì)象。

下面還有個(gè)關(guān)于向上轉(zhuǎn)型和向下轉(zhuǎn)型的例子，

abstract class ClassAbstract1{}
class ClassDerived1 extends ClassAbstract1
{
public void play1()
{
   System.out.println("play1() is in the ClassDerived1");
}
}
abstract class ClassAbstract2{public abstract void play2();}
class ClassDerived2 extends ClassAbstract2
{
public void play2()
{
   System.out.println("play2() is in the ClassDerived2");
}
}

public class E14_UnCast {

public static void playDemo1(ClassAbstract1 ObjectParameter)
{
   ((ClassDerived1)ObjectParameter).play1();//向下轉(zhuǎn)型，可以調(diào)用導(dǎo)出類(lèi)中的擴(kuò)展方法
}

public static void playDemo2(ClassAbstract2 ObjectParameter)
{
   ObjectParameter.play2();//向上轉(zhuǎn)型，可以調(diào)用導(dǎo)出類(lèi)中的覆蓋方法
}

/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
   // TODO Auto-generated method stub
   ClassAbstract1 classabstract = new ClassDerived1();
   playDemo1(classabstract);
   ClassAbstract2 classabstract2 = new ClassDerived2();
   playDemo2(classabstract2);

}

}

運(yùn)行結(jié)果：
play1() is in the ClassDerived1
play2() is in the ClassDerived2