Java向上转型及内存分析

Zachary 发布于2019-08-15 14:29 / 2545人阅读

摘要：但有时候，当我们的代码只需要与父类打交道时，可以使用向上转型，来使我们的代码不依赖具体子类，比如以下代码，方法可以接受类的任意子类内存分析我们来分析以下转型代码在内存中的表示

学习设计模式的时候，发现很多模式都用到了向上转型（eg. 工厂方法）。而我对向上转型（upcasting）的机制并不十分熟悉。这篇文章将深入分析向上转型的机制、内存分析。

概念

先从几个基本概念开始：

1. Java中的引用类型（reference type）

Java中的数据类型分为两类：基本数据类型（int, double）和引用类型（String）。引用类型对象中保存着一个地址（称为“引用”），引用指向实际对象（称为“实例”），实际对象中保存着值。

关于Java数据类型在内存中的分析详解，请参考知友Intopass的解答：

Java 到底是值传递还是引用传递？ - Intopass的回答 - 知乎
https://www.zhihu.com/questio...

2. 内存分配

Heap中的对象会继续指向内存中的数据段（data segment）。数据保存对象的实际值

3. 向上转型

定义：将父类的引用指向子类的实例 or 将子类对象赋值给父类引用

Dog dog = new Dog();
Animal anim = (Animal) dog; //实际对象类型没变，仅引用类型改变了
anim.eat();

由于实际对象类型没变，所以，anim调用的eat方法仍是Dog类中重写的eat方法，而不是父类Animal类中的eat方法。

用途

我们为什么要使用向上转型？

Generally, upcasting is not necessary. However, we need upcasting when we want to write general code that deals with only the supertype.

一般说来，向上转型不是必须的。但有时候，当我们的代码只需要与父类打交道时，可以使用向上转型，来使我们的代码不依赖具体子类，比如：

public class AnimalTrainer {
    public void teach(Animal anim) {
        anim.move();
        anim.eat();
    }
}

以下代码，teach方法可以接受Animal类的任意子类:

Dog dog = new Dog();
Cat cat = new Cat();
 
AnimalTrainer trainer = new AnimalTrainer();
trainer.teach(dog);
trainer.teach(cat);

内存分析

我们来分析以下转型代码在内存中的表示：

Dog dog = new Dog();
Animal anim = (Animal)dog;

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