Upcasting and Downcasting in Java

2025年4月24日 | 阅读 3 分钟

将一种数据类型转换为另一种数据类型的过程称为类型转换，而向上转型和向下转型是对象类型转换的一种。在Java中，对象也可以像基本数据类型一样进行类型转换。父类和子类对象是两种类型的对象。因此，对于对象来说，存在两种类型的类型转换：父类到子类和子类到父类，或者说向上转型和向下转型。

在Java中，对象也可以像基本数据类型一样进行类型转换。父类和子类对象是两种类型的对象。因此，对于对象来说，存在两种类型的类型转换：父类到子类和子类到父类，或者说向上转型和向下转型。

类型转换用于确保变量是否被函数正确处理。在向上转型和向下转型中，我们同时将子类对象转换为父类对象和父类对象转换为子类对象。我们可以隐式或显式地执行向上转型，但向下转型不能隐式地进行。

让我们深入了解这两种类型的对象转型

1) 向上转型

向上转型是一种对象类型转换，其中子类对象被转换为父类对象。通过使用向上转型，我们可以轻松地将父类的变量和方法访问到子类。在这里，我们并不访问所有变量和方法。我们只访问子类中某些指定的变量和方法。向上转型也称为泛化和缩小转换（注意：这里原文的“Widening”在Java中通常指自动拓宽基本类型，用于对象转型时，描述子转父的“向上”的概念，可能与基本类型转换的“Widening”概念有所混淆，但通常理解为可以由子类引用指向父类类型）。

UpcastingExample.java

class  Parent{
   void PrintData() {
      System.out.println("method of parent class");
   }
}

class Child extends Parent {
   void PrintData() {
      System.out.println("method of child class");
   }
}
class UpcastingExample{
   public static void main(String args[]) {
      
	  Parent obj1 = (Parent) new Child();
	  Parent obj2 = (Parent) new Child(); 
	  obj1.PrintData();
	  obj2.PrintData();
   }
}

输出

2) 向下转型

向上转型是另一种对象类型转换（此处原文有误，应为“向下转型”）。在向上转型中，我们将父类引用对象赋给子类。在Java中，我们不能将父类引用对象赋给子类，但如果我们执行向下转型，将不会出现编译时错误。然而，当我们运行时，它会抛出“ClassCastException”。现在的问题是，如果向下转型在Java中不可行，那么为什么编译器允许呢？在Java中，某些场景允许我们执行向下转型。在这里，子类对象被父类引用。

下面是一个向下转型示例，其中解释了有效和无效的场景

DowncastingExample.java

//Parent class
class Parent { 
    String name; 
  
    // A method which prints the data of the parent class 
    void showMessage() 
    { 
        System.out.println("Parent method is called"); 
    } 
} 
  
// Child class 
class Child extends Parent { 
    int age; 
  
    // Performing overriding
    @Override
    void showMessage() 
    { 
        System.out.println("Child method is called"); 
    } 
} 
  
public class Downcasting{
  
    public static void main(String[] args) 
    { 
		Parent p = new Child();
		p.name = "Shubham";
		
		// Performing Downcasting Implicitly 
        //Child c = new Parent(); // it gives compile-time error 
		
        // Performing Downcasting Explicitly 
        Child c = (Child)p; 
  
        c.age = 18; 
        System.out.println(c.name); 
        System.out.println(c.age); 
        c.showMessage(); 
    } 
}

输出

为什么我们需要向上转型和向下转型？

在Java中，我们很少使用向上转型。当我们需要开发一个仅处理父类的代码时，我们使用它。向下转型用于我们需要开发访问子类行为的代码时。

向上转型与向下转型之间的区别

以下是向上转型和向下转型之间的区别

序号	向上转型	向下转型
1.	子类对象被转换为父类对象。	父类对象的引用被赋给子类。
2.	我们可以隐式或显式地执行向上转型。	隐式向下转型是不可能的。
3.	在子类中，我们可以访问父类的所有方法和变量。	可以通过向下转型访问父类和子类（两个类）的所有方法和变量。
4.	我们可以访问子类的某些指定方法。	通过向下转型，可以访问两个类的所有方法和变量。
5.	Parent p = new Parent()	Parent p = new Child() Child c = (Child)p;

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1) 向上转型

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为什么我们需要向上转型和向下转型？

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