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5.1.8 强制类型转换

第3章曾经讲过，将一个类型强制转换成另外一个类型的过程称为强制类型转换(casting)。Java 程序设计语言为强制类型转换提供了一种特殊的表示法。例如;

double x = 3.405;

int nx = (int) x;

将表达式 x的值转换成整数类型，舍弃了小数部分。

正像有时候需要将浮点数转换成整数一样，可能还需要将某个类的对象引用转换成另外个类的对象引用。再以混合有 Employee 和 Manager 对象的数组为例;

var staff = new Employee[3];

staff[0] = new Manager("(arl Cracker”，80000，1987，12，15);

staff[1] = new Employee("Harry Hacker"，50000，1989，10，1);

staff(2] = new Employee("Tony Tester，40000，1990，3，15);

要完成对象引用的强制类型转换，转换语法与数值表达式的强制类型转换类似。用一对圆括号将目标类名括起来，并放置在需要转换的对象引用之前。例如;

Manager boss = (Manager) staff(0);

进行强制类型转换的唯一原因是:要在暂时忘记对象的实际类型之后使用对象的全部功能。例如，在ManagerTest 类中，staff 数组必须是 Eployee 对象的数组，因为它的一些元素是普通员工。我们需要将数组中引用经理的元素复原成 Manager 对象，从而能够访问它的所有新变量(需要注意，在第一节的示例代码中，为了避免强制类型转换，我们做了一些特别的处理。将 boss 变量存存入数组之前，先将它初始化为一个 Manager 对象。我需要正确的类型来设置经理的奖金)。

我们知道，在 Java 中，每个对象变量都有一个类型。类型描述了这个变量引用哪种对象以及它能做什么。例如，staff[i]引用一个 Eployee 对象(因此它还可以引用 Manager 对象)。

将一个值存入一个变量时，编译器将检查你是否承诺过多。如果将一个子类引用赋给一个超类变量，你的承诺较少，编译器是允许的。但将一个超类引用赋给一个子类变量时，就承诺过多了。必须进行强制类型转换，这样才能够通过运行时的检查。如果试图在继承链上进行向下的强制类型转换，并且“谎报”对象包含的内容，会发生什么情况呢?

Manager boss = (Manager) staff[1]; // ERROR

运行这个程序时，Java 运行时系统将注意到你的承诺不符，并产生一个 ClassCastException异常。如果没有捕获这个异常，那么程序就会终止。因此，应该养成这样一个良好的编程习惯:在进行强制类型转换之前，先查看是否能够成功地转换。为此只需要使用 instanceof 操作符。例如:

if (staff[i] instanceof Manager){

boss = (Manager) staff [ i ];

}

最后，如果这个类型转换不可能成功，那么编译器就不会让你完成这个转换。例如，下面这个强制类型转换:

String c = (String) staff[i];

将会产生编译错误，这是因为 String 不是 Employee 的子类

综上所述:

• 只能在继承层次结构内进行强制类型转换。
• 在将超类强制转换成子类之前，应该使用 instanceof 进行检查

注释:如果x为null，则进行以下测试

x instanceof C

不会产生异常，只是返回 false。这样处理是有道理的:因为 null 没有引用任何对象，当然也不会引用C类型的对象。

实际上，通过强制类型转换来转换对象的类型通常并不是一个好主意。在我们的示例中，大多数情况并不需要将 Employee 对象强制转换成 Manager 对象，两个类的对象都能够正确地调用 getSalary 方法，这是因为实现多态性的动态绑定机制能够自动地找到正确的方法。

只有在使用 Manager 中特有的方法时才需要进行强制类型转换，例如setBonus 方法。如果出于某种原因发现需要在 Employee 对象上调用 setBonus 方法，那么就应该自问超类的设计是否有问题。可能有必要重新设计超类，并添加一个setBonus 方法。请记住，一个未捕获的ClassCastException 异常就会导致程序终止。一般情况下，最好尽量少用强制类型转换和instanceof 操作符。

C++注释: Java 使用的强制类型转换语法来源于C语言“古老的过去”，但处理过程却有些像 C++的安全dynamic_cast 操作。例如，

Manager boss = (Manager) staff[i]; // Java

等价于

Manager* boss = dynamic_cast <Manager*>(staff[i]); // C++

它们之间只有一点重要的区别:当强制类型转换失败时，Java 不会生成null对象，而是抛出一个异常。从这个意义上讲，有点像 C++中的引用(reference) 转换。真是令人头疼。在 C++中，可以在一个操作中完成类型测试和类型转换。

Manager* boss = dynamic cast<Manager*>(staffi)); // C++

if (boss != NULL) ...

而在 Java 中，需要将 instanceof 操作符和强制类型转换结合起来使用:

if (staff[1] instanceof Manager)

Manager boss = (Manager) staff[i];