向上转型安全但丢失子类特有方法,因编译器只认变量声明类型;向下转型需instanceof检查防ClassCastException;泛型擦除致运行时类型信息丢失;接口转换须遵循实现关系。

向上转型(Upcasting)为什么安全但会丢失子类特有方法
向上转型是把子类引用赋给父类变量,比如 Animal a = new Dog()。编译器允许,因为子类“是”父类的一种,这是里氏替换原则的体现。
但要注意:转型后只能调用 Animal 中声明的方法,哪怕 Dog 重写了 makeSound(),也能正常运行;可如果 Dog 自己定义了 fetchBall(),a.fetchBall() 就会编译报错 —— 不是因为对象没这个方法,而是编译器只认变量声明类型。
- 无需强制类型转换,
Animal a = new Dog()直接合法 - 运行时实际对象仍是
Dog,所以多态方法调用走的是子类实现 - 不能访问子类新增字段或方法,否则编译失败
向下转型(Downcasting)必须显式且先做 instanceof 检查
向下转型是把父类引用转回子类,比如 Dog d = (Dog) a。这不安全,因为 a 可能实际指向 Cat,强转就会抛 ClassCastException。
常见错误是跳过类型检查直接强转:
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Animal a = new Cat(); Dog d = (Dog) a; // 运行时报 java.lang.ClassCastException
正确做法是先确认实际类型:
- 用
instanceof判断:只有a instanceof Dog为true才执行强转 -
instanceof对null返回false,不会 NPE,适合空安全场景 - Java 14+ 可用模式匹配简化写法:
if (a instanceof Dog d) { d.fetchBall(); },自动完成判空、判断、赋值三步
泛型擦除让类型转换在运行时“失效”
泛型是编译期特性,List 和 List 编译后都是 List。这意味着:
- 无法通过
instanceof检查泛型参数,list instanceof List是语法错误 - 强制转型如
(List编译通过,但仅靠字节码无法验证元素类型,可能引发) obj ClassCastException在取值时才暴露 - 避免裸类型(raw type),尤其不要混用
List和List,否则泛型约束完全失效
接口类型转换比类更灵活,但也要遵循实现关系
接口间转换不是靠继承,而是看实际类是否实现了目标接口。例如:
class Dog implements Animal, Pet { ... }
Animal a = new Dog();
Pet p = (Pet) a; // 合法,只要 Dog 实现了 Pet
注意点:
- 两个无关接口之间不能直接强转,即使都由同一类实现,也必须通过该类或其父类/接口中明确存在的路径
- 接口引用转成类引用(如
Pet→Dog)仍属向下转型,必须instanceof检查 - 使用
isAssignableFrom()可在反射中动态判断转换可行性:Dog.class.isAssignableFrom(a.getClass())
ClassCastException 其实源于过早剥离了原始引用,或者依赖泛型假象做了不安全的强转。留心 instanceof 的时机、泛型擦除的边界、以及接口实现链的完整性,比记住转换符号重要得多。








