下溯造型與運行期類型標識

2019-11-18 13:21:55

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供稿：網友

　　由于我們在上溯造型（在繼續結構中向上移動）期間丟失了具體的類型信息，所以為了獲取具體的類型信息——亦即在分級結構中向下移動——我們必須使用 “下溯造型”技術。然而，我們知道一個上溯造型肯定是安全的；基礎類不可能再擁有一個比衍生類更大的接口。因此，我們通過基礎類接口發送的每一條消息都肯定能夠接收到。但在進行下溯造型的時候，我們（舉個例子來說）并不真的知道一個幾何外形實際是一個圓，它完全可能是一個三角形、方形或者其他外形。
　　下溯造型與運行期類型標識

　　為解決這個問題，必須有一種辦法能夠保證下溯造型正確進行。只有這樣，我們才不會冒然造型成一種錯誤的類型，然后發出一條對象不可能收到的消息。這樣做是非常不安全的。
　　
　　在某些語言中（如C++），為了進行保證“類型安全”的下溯造型，必須采取非凡的操作。但在java中，所有造型都會自動得到檢查和核實！所以即使我們只是進行一次普通的括弧造型，進入運行期以后，仍然會毫無留情地對這個造型進行檢查，保證它的確是我們希望的那種類型。假如不是，就會得到一個ClassCastException（類造型違例）。在運行期間對類型進行檢查的行為叫作“運行期類型標識”（RTTI）。下面這個例子向大家演示了RTTI的行為：
　　
　　//: RTTI.java
　　// Downcasting & Run-Time Type
　　// Identification (RTTI)
　　import java.util.*;
　　
　　class Useful {
　　　public void f() {}
　　　public void g() {}
　　}
　　
　　class MoreUseful extends Useful {
　　　public void f() {}
　　　public void g() {}
　　　public void u() {}
　　　public void v() {}
　　　public void w() {}
　　}
　　
　　public class RTTI {
　　　public static void main(String[] args) {
　　Useful[] x = {
　　　new Useful(),
　　　new MoreUseful()
　　};
　　x[0].f();
　　x[1].g();
　　// Compile-time: method not found in Useful:
　　//! x[1].u();
　　((MoreUseful)x[1]).u(); // Downcast/RTTI
　　((MoreUseful)x[0]).u(); // Exception thrown
　　　}
　　} ///:~
　　
　　和在示意圖中一樣，MoreUseful（更有用的）對Useful（有用的）的接口進行了擴展。但由于它是繼續來的，所以也能上溯造型到一個Useful。我們可看到這會在對數組x（位于main()中）進行初始化的時候發生。由于數組中的兩個對象都屬于Useful類，所以可將f()和g()方法同時發給它們兩個。而且假如試圖調用u()（它只存在于MoreUseful），就會收到一條編譯期出錯提示。
　　
　　若想訪問一個MoreUseful對象的擴展接口，可試著進行下溯造型。假如它是正確的類型，這一行動就會成功。否則，就會得到一個ClassCastException。我們不必為這個違例編寫任何非凡的代碼，因為它指出的是一個可能在程序中任何地方發生的一個編程錯誤。
　　
　　RTTI的意義遠不僅僅反映在造型處理上。例如，在試圖下溯造型之前，可通過一種方法了解自己處理的是什么類型。整個第11章都在講述Java運行期類型標識的方方面面。

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