Java中为什么使用向上转型而不直接创建子类对象？-白红宇

Java中为什么使用向上转型而不直接创建子类对象？

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发布时间：2019-03-04

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定义父类 Animal，代码如下：

public class Animal {
    public void sleep() {
        System.out.println("小动物在睡觉");
    }
    public static void doSleep(Animal animal) {
        // 向上转型，参数是父类引用，但实际传递子类对象
        animal.sleep();
    }
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Animal();
        animal.doSleep(new Cat());
        animal.doSleep(new Dog());
    }
}

public class Cat extends Animal {
    @Override
    public void sleep() {
        System.out.println("猫正在睡觉");
    }
}

public class Dog extends Animal {
    @Override
    public void sleep() {
        System.out.println("狗正在睡觉");
    }
}

如果不使用向上转型，则必须写两个 doSleep 方法，一个接收 Cat 类对象，一个接收 Dog 类对象。这会导致大量重复代码，特别是当有多个子类时，代码复杂度急剧增加。向上转型通过父类引用统一处理多个子类对象，充分体现了多态的优势，提升了程序的可扩展性和间接性。

关键点总结：

向上转型：将子类对象直接赋值给父类引用，Java会自动向上转型。例如：

Animal father = new Cat();

向下转型：将父类引用转换为子类引用时，必须使用强制转换，并加上 instanceof 检查。例如：

Cat son = (Cat) father;

强制转换前，必须确保 father 指向的是 Cat 类对象。

向上转型的限制：向上转型只能访问父类的属性和方法，无法直接访问子类特有的成员。尽管如此，子类可以通过重写父类方法来提供特定功能。

向上转型的优势：通过父类引用统一处理多个子类，减少代码重复，体现了多态的优雅，提升了代码的可维护性和扩展性。

在实际编码中，向上转型和向下转型各有适用场景，正确使用可以充分发挥多态的优势。

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