Java中的对象转型

向上转型：子类对象转为父类，父类可以是接口。公式：father f = new son();father是父类或接口，son是子类。

向下转型：父类对象转为子类。公式：son s = (son)f;

我们将形参设为父类animal类型，当执行test.f(c)时，内存情况如下图：

c作为cat类型传入，animal a作为形参，相当于执行了animal a = new cat()，这时a和c同时指向cat对象，但此时a不能访问cat类扩展的数据成员，所以再将a强转成cat类型即可。如果不存在这样的转型机制，则针对猫和狗我们还要分别写两个函数f(cat c)和f(dog d)。但其实上图程序的可扩展性也不是最好的。我们还可以利用动态绑定（即多态）将扩展性进一步提升。多态机制的三个前提分别是：（1）要有继承，（2）要重写，即子类对父类中某些方法进行重新定义，（3）要向上转型，用父类引用指向子类对象。下面来看一个例子：

class animal {
    private string name;
    /**
     * 在animal类自定义的构造方法
     * @param name
     */
    animal(string name) {
        this.name = name;
    }

    /**
     * 在animal类里面自定义一个方法enjoy
     */
    public void enjoy() {
        system.out.println("动物的叫声……");
    }
}

class cat extends animal {
    private string eyescolor;

    /**
     * 在子类cat里面定义cat类的构造方法
     * @param n
     * @param c
     */
    cat(string n, string c) {
        /**
         * 在构造方法的实现里面首先使用super调用父类animal的构造方法animal(string name)。
         * 把子类对象里面的父类对象先造出来。
         */
        super(n);
        eyescolor = c;
    }

    /**
     * 子类cat对从父类animal继承下来的enjoy方法不满意，在这里重写了enjoy方法。
     */
    public void enjoy() {
        system.out.println("我养的猫高兴地叫了一声……");
    }
}

/**
 * 子类dog从父类animal继承下来，dog类拥有了animal类所有的属性和方法。
 * @author gacl
 *
 */
class dog extends animal {
    /**
     * 在子类dog里面定义自己的私有成员变量
     */
    private string furcolor;

    /**
     * 在子类dog里面定义dog类的构造方法
     * @param n
     * @param c
     */
    dog(string n, string c) {
        /**
         * 在构造方法的实现里面首先使用super调用父类animal的构造方法animal(string name)。
         * 把子类对象里面的父类对象先造出来。
         */
        super(n);
        furcolor = c;
    }

    /**
     * 子类dog对从父类animal继承下来的enjoy方法不满意，在这里重写了enjoy方法。
     */
    public void enjoy() {
        system.out.println("我养的狗高兴地叫了一声……");
    }
}

/**
 * 子类bird从父类animal继承下来，bird类拥有animal类所有的属性和方法
 * @author gacl
 *
 */
class bird extends animal {
    /**
     * 在子类bird里面定义bird类的构造方法
     */
    bird() {
        /**
         * 在构造方法的实现里面首先使用super调用父类animal的构造方法animal(string name)。
         * 把子类对象里面的父类对象先造出来。
         */
        super("bird");
    }

    /**
     * 子类bird对从父类animal继承下来的enjoy方法不满意，在这里重写了enjoy方法。
     */
    public void enjoy() {
        system.out.println("我养的鸟高兴地叫了一声……");
    }
}

/**
 * 定义一个类lady(女士)
 * @author gacl
 *
 */
class lady {
    /**
     * 定义lady类的私有成员变量name和pet
     */
    private string name;
    private animal pet;

    /**
     * 在lady类里面定义自己的构造方法lady()，
     * 这个构造方法有两个参数，分别为string类型的name和animal类型的pet，
     * 这里的第二个参数设置成animal类型可以给我们的程序带来最大的灵活性，
     * 因为作为养宠物来说，可以养猫，养狗，养鸟，只要是你喜欢的都可以养，
     * 因此把它设置为父类对象的引用最为灵活。
     * 因为这个animal类型的参数是父类对象的引用类型，因此当我们传参数的时候，
     * 可以把这个父类的子类对象传过去，即传dog、cat和bird等都可以。
     * @param name
     * @param pet
     */
    lady(string name, animal pet) {
        this.name = name;
        this.pet = pet;
    }

    /**
     * 在lady类里面自定义一个方法mypetenjoy()
     * 方法体内是让lady对象养的宠物自己调用自己的enjoy()方法发出自己的叫声。
     */
    public void mypetenjoy() {
        pet.enjoy();
    }
}

public class jerque {
    public static void main(string args[]) {
        /**
         * 在堆内存里面new了一只蓝猫对象出来，这个蓝猫对象里面包含有一个父类对象animal。
         */
        cat c = new cat("catname", "blue");
        /**
         * 在堆内存里面new了一只黑狗对象出来，这个黑狗对象里面包含有一个父类对象animal。
         */
        dog d = new dog("dogname", "black");
        /**
         * 在堆内存里面new了一只小鸟对象出来，这个小鸟对象里面包含有一个父类对象animal。
         */
        bird b = new bird();

        /**
         * 在堆内存里面new出来3个小姑娘，名字分别是l1，l2，l3。
    * l1养了一只宠物是c(cat)，l2养了一只宠物是d(dog)，l3养了一只宠物是b(bird)。
         * 注意：调用lady类的构造方法时，传递过来的c，d，b是当成animal来传递的，
         * 因此使用c，d，b这三个引用对象只能访问父类animal里面的enjoy()方法。
         */
        lady l1 = new lady("l1", c);
        lady l2 = new lady("l2", d);
        lady l3 = new lady("l3", b);
        /**
         * 这三个小姑娘都调用mypetenjoy()方法使自己养的宠物高兴地叫起来。
         */
        l1.mypetenjoy();
        l2.mypetenjoy();
        l3.mypetenjoy();
    }
}

上面的例子中，我们发现，如果我们想要加入新的动物，只需定义相应的类继承animal，完全不用动任何一处代码，因为这里运用了面向对象最核心的东西——多态。与之前的例子不同，虽然我们一直强调当用父类的引用指向子类对象，父类无法访问子类自己的成员，但是方法与数据成员不同，具体调哪一个方法是等到运行时决定的，new出了什么对象就调用相应对象的方法，取决于实际new出的对象而不是指向对象的引用，所以当传入不同动物类型，mypetenjoy()就会去执行不同的方法。