Java向下转型[编辑 | 编辑源代码]

向下转型（Downcasting）是Java面向对象编程中的一个重要概念，指将父类引用强制转换为子类类型的过程。由于Java的多态特性，父类引用可以指向子类对象，但有时需要访问子类特有的方法或属性，这时就需要进行向下转型。

基本概念[编辑 | 编辑源代码]

在Java中，对象的引用类型决定了可以访问哪些成员（方法和属性）。如果父类引用指向子类对象，默认只能访问父类中定义的成员。要访问子类特有的成员，必须将父类引用显式转换为子类类型。

向上转型 vs. 向下转型[编辑 | 编辑源代码]

向上转型（Upcasting）：子类对象赋值给父类引用（自动完成，安全）
向下转型（Downcasting）：父类引用强制转换为子类类型（需要显式转换，可能抛出ClassCastException）

语法与示例[编辑 | 编辑源代码]

向下转型的基本语法：

ParentClass parent = new ChildClass();  // 向上转型
ChildClass child = (ChildClass) parent; // 向下转型

完整示例[编辑 | 编辑源代码]

class Animal {
    void eat() {
        System.out.println("Animal is eating");
    }
}

class Dog extends Animal {
    void bark() {
        System.out.println("Dog is barking");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Dog();  // 向上转型
        
        // 向下转型前必须检查
        if (animal instanceof Dog) {
            Dog dog = (Dog) animal;
            dog.eat();  // 继承自Animal的方法
            dog.bark(); // Dog特有的方法
        }
    }
}

输出结果：

Animal is eating
Dog is barking

instanceof 操作符[编辑 | 编辑源代码]

向下转型前必须使用instanceof进行检查，以避免ClassCastException：

if (parent instanceof ChildClass) {
    ChildClass child = (ChildClass) parent;
    // 安全操作
}

类层次结构可视化[编辑 | 编辑源代码]

常见错误[编辑 | 编辑源代码]

错误示例：

Animal animal = new Animal();
Dog dog = (Dog) animal;  // 运行时抛出ClassCastException

原因：实际对象是Animal类型，不是Dog或其子类。

实际应用场景[编辑 | 编辑源代码]

1. 集合框架中的元素处理：从List<Object>中取出特定类型元素 2. 工厂模式：返回父类引用，使用时向下转型为具体子类 3. 事件处理：将通用事件对象转换为特定事件类型

集合框架示例[编辑 | 编辑源代码]

List<Object> list = new ArrayList<>();
list.add("String");
list.add(123);

for (Object obj : list) {
    if (obj instanceof String) {
        String str = (String) obj;
        System.out.println(str.toUpperCase());
    } else if (obj instanceof Integer) {
        Integer num = (Integer) obj;
        System.out.println(num * 2);
    }
}