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Java向上轉(zhuǎn)型及內(nèi)存分析

Zachary / 2652人閱讀

摘要：但有時(shí)候，當(dāng)我們的代碼只需要與父類打交道時(shí)，可以使用向上轉(zhuǎn)型，來(lái)使我們的代碼不依賴具體子類，比如以下代碼，方法可以接受類的任意子類內(nèi)存分析我們來(lái)分析以下轉(zhuǎn)型代碼在內(nèi)存中的表示

學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)很多模式都用到了向上轉(zhuǎn)型（eg. 工廠方法）。而我對(duì)向上轉(zhuǎn)型（upcasting）的機(jī)制并不十分熟悉。這篇文章將深入分析向上轉(zhuǎn)型的機(jī)制、內(nèi)存分析。

概念

先從幾個(gè)基本概念開(kāi)始：

1. Java中的引用類型（reference type）

Java中的數(shù)據(jù)類型分為兩類：基本數(shù)據(jù)類型（int, double）和引用類型（String）。引用類型對(duì)象中保存著一個(gè)地址（稱為“引用”），引用指向?qū)嶋H對(duì)象（稱為“實(shí)例”），實(shí)際對(duì)象中保存著值。

關(guān)于Java數(shù)據(jù)類型在內(nèi)存中的分析詳解，請(qǐng)參考知友Intopass的解答：

Java 到底是值傳遞還是引用傳遞？ - Intopass的回答 - 知乎
https://www.zhihu.com/questio...
2. 內(nèi)存分配

Heap中的對(duì)象會(huì)繼續(xù)指向內(nèi)存中的數(shù)據(jù)段（data segment）。數(shù)據(jù)保存對(duì)象的實(shí)際值

3. 向上轉(zhuǎn)型

定義：將父類的引用指向子類的實(shí)例 or 將子類對(duì)象賦值給父類引用

Dog dog = new Dog();
Animal anim = (Animal) dog; //實(shí)際對(duì)象類型沒(méi)變，僅引用類型改變了
anim.eat();

由于實(shí)際對(duì)象類型沒(méi)變，所以，anim調(diào)用的eat方法仍是Dog類中重寫(xiě)的eat方法，而不是父類Animal類中的eat方法。

用途

我們?yōu)槭裁匆褂孟蛏限D(zhuǎn)型？

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

一般說(shuō)來(lái)，向上轉(zhuǎn)型不是必須的。但有時(shí)候，當(dāng)我們的代碼只需要與父類打交道時(shí)，可以使用向上轉(zhuǎn)型，來(lái)使我們的代碼不依賴具體子類，比如：

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

以下代碼，teach方法可以接受Animal類的任意子類:

Dog dog = new Dog();
Cat cat = new Cat();
 
AnimalTrainer trainer = new AnimalTrainer();
trainer.teach(dog);
trainer.teach(cat);
內(nèi)存分析

我們來(lái)分析以下轉(zhuǎn)型代碼在內(nèi)存中的表示：

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

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