Type Casting in Java

Java 中的类型转换 是一个基本概念，它允许开发人员将一种数据类型的数据转换为另一种数据类型。它对于在各种情况下处理数据至关重要，尤其是在处理不同类型的变量、表达式和方法时。在 Java 中，类型转换是一种方法或过程，它以手动和自动的方式将一种数据类型转换为另一种数据类型。编译器执行自动转换，程序员执行手动转换。

类型转换

将一个数据类型的值转换为另一个数据类型的值称为类型转换。

类型转换规则

自动类型转换（隐式）

• 不需要显式符号。
• 允许从小数据类型转换为大数据类型。
• 没有数据丢失的风险。

强制类型转换（显式）

• 需要使用括号和转换运算符进行显式符号。
• 允许从大数据类型转换为小数据类型。
• 由于截断而有数据丢失的风险。

用例

类型转换通常用于各种场景，例如：

• 在基本数据类型之间进行转换。
• 在表达式和计算中处理数据。
• 与期望特定数据类型的不同方法和 API 进行交互。

类型转换的类型

类型转换有两种类型：

• 自动类型转换
• 强制类型转换

自动类型转换

将低级数据类型转换为高级数据类型称为自动类型转换。它也称为隐式转换或向下转型。它是自动完成的。这是安全的，因为没有数据丢失的可能性。它发生在：

• 两种数据类型必须相互兼容。
• 目标类型必须比源类型大。

为什么要进行自动类型转换？

自动类型转换需要实现，以便 Java 能够顺畅地处理不同数据类型。当使用较小类型的一个元素在一个需要较大类型的上下文中时，它会创建不间断的工作流。之所以要对较窄的类型进行泛化，是为了避免通过将较小类型转换为较大类型而丢失任何数据，并保留所有信息。

自动类型转换的类型

自动类型转换的常见过程是在 Java 中将基本数据类型转换为基本数据类型。

• 从 byte 转换为 short、int、long、float 或 double。
• 从 char 转换为 int、long、float 或 double。
• Char 可以转换为 int、long、float 或 double。
• 各种其他类型，如 int、long、float 或 double，也可以使用。

要记住的重要事项

• 当从较小的数据类型转换为较大的数据类型时，Java 编译器会自动执行自动类型转换。
• 自动类型转换不需要显式符号，例如强制类型转换。
• 自动类型转换始终是安全的，并且不会导致任何数据丢失。
• 自动类型转换通常用于赋值、表达式和方法调用，其中不同类型的数据进行交互。

例如，数值数据类型与 char 或 boolean 之间的转换不会自动进行。此外，char 和 boolean 数据类型之间不兼容。让我们看一个例子。

输出

Before conversion, the value is: 7
After conversion, the long value is: 7
After conversion, the float value is: 7.0

在上面的示例中，我们取了一个变量 x 并将其转换为 long 类型。之后，long 类型被转换为 float 类型。

强制类型转换

将较高数据类型转换为较低数据类型称为强制类型转换。它也称为显式转换或向上转型。它由程序员手动完成。如果我们不执行强制类型转换，编译器会报告编译时错误。

为什么要进行强制类型转换？

当我们想将数据从较大的数据类型转换为较小的数据类型时，强制类型转换变得必要。当我们处理不同大小的数据并且需要将较大的值放入较小的容器时，这经常发生。

让我们看一个强制类型转换的例子。

在下面的示例中，我们进行了两次强制类型转换。首先，我们将 double 类型转换为 long 数据类型，然后该 long 数据类型被转换为 int 类型。

输出

Before conversion: 166.66
After conversion into long type: 166
After conversion into int type: 166

潜在数据丢失

强制类型转换的一个风险是数据丢失。当从较大的数据类型转换为较小的数据类型时，我们可能会丢失精度或范围。例如，如果目标数据类型的值大于较大数据类型表示的范围。

处理潜在的数据丢失

• 数据的稳定性取决于您在类型转换时的谨慎程度。
• 确保正在转换的值落在目标数据类型的范围内。
• 请记住潜在的错误计算，尤其是在将浮点数转换为整数时。
• 根据应用程序的需求，采用四舍五入或其他技术来确保数据完整性。

避免运行时错误

强制类型转换或任何其他不当使用都可能导致运行时错误，包括数据截断或意外行为。

• 可能会发生数据丢失，并适当处理。
• 彻底检查代码，尤其是在涉及不同数据类型之间转换时。
• 查看不同的方法，例如，自动类型转换或使用可以处理更大值而不会丢失精度的数据结构，是执行此操作的一种替代方法。

类型转换的陷阱

虽然类型转换是一项强大的功能，但它也存在一些陷阱：

• 强制类型转换中的数据丢失。
• 如果类型转换处理不当，可能导致运行时错误。
• 如果过度使用类型转换，会降低代码的可读性。

避免陷阱

• 尽可能使用隐式类型转换以确保数据完整性。
• 仅在必要时使用显式类型转换，并仔细处理潜在的数据丢失。
• 彻底测试涉及类型转换的代码，以识别和解决任何运行时问题。

Java 类型转换选择题

1. 下列哪项会因不兼容的类型转换而导致编译时错误？

1. double d = 10.5; int i = (int) d;
2. long l = 100; int i = (int) l;
3. int i = 10; char c = (char) i;
4. boolean b = true; int i = (int) b;

2. 以下代码的输出是什么？

1. 100
2. 50
3. -56
4. 编译错误

3. 将较大的 double 值强制转换为 int 时会发生什么？

1. 值会被四舍五入。
2. 值会被截断。
3. 值保持不变。
4. 编译错误。

4. 在强制转换之前，用于检查对象类型的关键字是哪个？

1. instanceof
2. is
3. as
4. type

5. 下列代码的结果是什么？

1. 编译时错误
2. ClassCastException
3. "hello"
4. NullPointerException