Java向上轉型及內存分析

Zachary 發布于2019-08-15 14:29 / 2654人閱讀

摘要：但有時候，當我們的代碼只需要與父類打交道時，可以使用向上轉型，來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存分析我們來分析以下轉型代碼在內存中的表示

學習設計模式的時候，發現很多模式都用到了向上轉型（eg. 工廠方法）。而我對向上轉型（upcasting）的機制并不十分熟悉。這篇文章將深入分析向上轉型的機制、內存分析。

概念

先從幾個基本概念開始：

1. Java中的引用類型（reference type）

Java中的數據類型分為兩類：基本數據類型（int, double）和引用類型（String）。引用類型對象中保存著一個地址（稱為“引用”），引用指向實際對象（稱為“實例”），實際對象中保存著值。

關于Java數據類型在內存中的分析詳解，請參考知友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. 內存分配

Heap中的對象會繼續指向內存中的數據段（data segment）。數據保存對象的實際值

3. 向上轉型

定義：將父類的引用指向子類的實例 or 將子類對象賦值給父類引用

Dog dog = new Dog();
Animal anim = (Animal) dog; //實際對象類型沒變，僅引用類型改變了
anim.eat();

由于實際對象類型沒變，所以，anim調用的eat方法仍是Dog類中重寫的eat方法，而不是父類Animal類中的eat方法。

用途

我們為什么要使用向上轉型？

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

一般說來，向上轉型不是必須的。但有時候，當我們的代碼只需要與父類打交道時，可以使用向上轉型，來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);

內存分析

我們來分析以下轉型代碼在內存中的表示：

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

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