每天学一点Thinking in java: 25 多态-下溯造型

下溯造型（Downcasting）

因为在上溯造型时会丢失具体的类型信息，所以为了获取这些类型信息，也就是在分级结构中向下移动，必须使用 “下溯造型”技术。当然上溯造型肯定是安全的，因为基础类不可能再拥有一个比衍生类更大的接口。然而在进行下溯造型时则并不安全，举个例子说，一个几何形并不一定是圆，也有可能是三角形或正方形。
所以为了保证安全，必须有办法保证下溯造型能正确进行。
在某些语言中（如C++），为了进行保证“类型安全”的下溯造型，必须采取特殊的操作。但在Java中，所有造型都会自动得到检查和核实！
所以即使只是进行一次普通的括弧造型，进入运行期以后，仍然会对该造型进行检查，保证其确实是希望的类型。如果不是，就会抛出ClassCastException（类造型违例）。在运行期间对类型进行检查的行为叫作“运行期类型标识”（RTTI）。见下例：

//: 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
  }
} ///:~

在上例中，MoreUseful对Useful的接口进行了扩展。由于是继承来的，所以也能上溯造型到Useful。如果试图调用u()（只存在于MoreUseful），就会收到一条编译期出错提示。若想访问一个MoreUseful对象的扩展接口，可试着进行下溯造型。如果是正确类型，这就会成功。否则，就会抛出一个ClassCastException异常。且不必为这个违例编写任何特殊的代码，因为它指出的是一个可能在程序中任何地方发生的一个编程错误。RTTI的意义远不仅仅反映在造型处理上。例如，在试图下溯造型之前，可通过一种方法了解自己处理的是什么类型。