向上转型是自动的,仅能访问父类声明的成员,子类特有字段和方法不可见;向下转型需强制且用instanceof防护;getClass()可精确匹配类型;泛型擦除后instanceof只能用于原始类型;安全转型推荐Optional+Class.cast()。

向上转型是自动的,但会丢失子类特有成员
Java中,父类引用 = new 子类对象 就是向上转型,编译期允许、运行期安全,不需要强制类型转换。但它带来的真实限制是:哪怕子类重写了方法,调用的仍是子类版本(多态生效),但**子类自己定义的字段、方法完全不可见**。
常见错误现象:animal.sleep() 编译通过(假设 Animal 有该方法),但 animal.bark() 直接报错(bark() 是 Dog 特有方法,Animal 没声明)。
- 向上转型后,能访问的成员仅限于编译时类型(即父类)声明的部分
- 字段访问不具多态性:如果子类和父类有同名字段,
animal.name取的是Animal.name的值,不是Dog.name - 构造器、静态方法、私有方法都不参与多态,转型不影响它们的绑定行为
向下转型必须显式强制,且需 instanceof 防崩
子类引用 = (子类) 父类引用 是向下转型,编译器不保证安全,运行时若实际对象不是目标类型,会抛出 ClassCastException。
典型崩溃场景:
Dog d = (Dog) new Cat(); // 运行时报 java.lang.ClassCastException
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- 必须先用
instanceof判断:如if (animal instanceof Dog) { Dog d = (Dog) animal; ... } -
instanceof对null返回false,所以它天然防空指针;而直接强转null不会抛异常,但后续调用方法会 NPE - 泛型擦除后无法做
instanceof List,只能到原始类型,如instanceof List
用 getClass() == 判断精确类型,避开 instanceof 的继承穿透
instanceof 在遇到子类继承链时会“穿透”:比如 new Poodle() instanceof Dog 是 true,有时这不符合业务意图(例如只处理纯 Dog,不包括其子类)。
此时应改用 obj.getClass() == Dog.class:
if (animal.getClass() == Dog.class) {
Dog d = (Dog) animal;
d.bark();
}
-
getClass()返回运行时**最具体类**的Class对象,不向上查找父类 - 注意不要用
==比较不同类加载器加载的相同类,应优先用Objects.equals(a.getClass(), b.getClass()) - 反射场景下,
getClass()比instanceof更适合做类型精准匹配
转型失败时,Optional + cast 工具方法更健壮
频繁写 if (x instanceof Y) { return (Y)x; } 容易重复且易漏 null 判断。可以封装一个安全转型工具:
public staticOptional cast(Object obj, Class type) { return type.isInstance(obj) ? Optional.of(type.cast(obj)) : Optional.empty(); }
调用方式:
cast(animal, Dog.class).ifPresent(d -> d.bark());
-
Class.cast()内部已做null和类型检查,比手动强转更可靠 - 返回
Optional让调用方决定如何处理“转型失败”,避免隐藏逻辑分支 - 注意:不能用于基本类型包装(如
int.class),只能用于引用类型








