为什么要在instanceOf之后进行强制转换？

Question

在下面的示例中（来自我的课程包），我们想要为 Square 实例 c1 提供其他对象 p1 的引用，但仅限如果这两个是兼容类型。

if (p1 instanceof Square) {c1 = (Square) p1;}

我在这里不明白的是，我们首先检查 p1 确实是一个 Square，然后我们仍然将其转换。如果它是一个 Square，为什么要进行强制转换？

我怀疑答案在于表面类型和实际类型之间的区别，但我仍然很困惑......

编辑：
编译器将如何处理：

if (p1 instanceof Square) {c1 = p1;}

Edit2：
问题是 instanceof 检查的是 actual 类型而不是apparent 类型吗？然后强制转换会改变明显类型？

Answer 1

正如 Leroy 提到的，Java 14 为 instanceof 引入了模式匹配。因此，您可以将 instanceof 检查和类型转换完全组合在一个表达式中：

if (p1 instanceof Square) {
    c1 = (Square) p1;
}

可以重写为此

if (p1 instanceof Square c1) {
    // use c1
}

功能已在 Java 16 (JEP 394) 中完成。对于以下版本，请参阅此链接从 IDE 中启用此预览功能，例如IntelliJ、Eclipse 和 STS。

Answer 2

例如，如果您将 p1 作为 Object 类型移交，编译器将不知道它实际上是 Square 的实例，因此方法等将无法访问。 if 只是检查某种类型是否返回 true/false，但这不会更改变量 p1 的类型。

Answer 3

进行测试是为了防止运行时出现 ClassCastExceptions：

Square c1 = null;
if (p1 instanceof Square) {
   c1 = (Square) p1;
} else {
   // we have a p1 that is not a subclass of Square
}

如果您绝对肯定 p1 是 Square，那么您就没有进行测试。但将其留给私有方法......

Answer 4

变量 p1 具有其开头的任何类型 - 比如说 Shape。 p1 是一个 Shape，而且只是一个 Shape，无论它当前的内容恰好是一个 Square。您可以在 Square 上调用 - 比方说 - side()，但不能在 Shape 上调用。只要您通过类型为 Shape 的变量 p1 标识相关实体，就无法对其调用 side()，因为变量的类型。 Java 类型系统的工作方式是，如果您在知道它是 Square 时可以调用 p1.side()，那么您总是可以调用 p1.side()。但是 p1 不仅可以容纳正方形，还可以容纳圆形，当 p1 容纳圆形时调用 p1.side() 将是错误的。所以你需要另一个变量来表示Shape，你碰巧知道它是一个Square，一个类型为Square的变量。这就是为什么演员阵容是必要的。

Answer 5

不要令人讨厌，但您必须告诉编译器您想要做什么，因为另一种选择是让编译器猜测您想要做什么。当然，您可能会想，“如果我正在检查对象的类型，显然这一定意味着我想将其转换为该类型。”但谁说呢？也许这就是你想做的，也许不是。

当然，在像我这样的简单情况下，

if (x instanceof Integer)
{
  Integer ix=(Integer) x;
  ...

我的意图是非常明显的。或者是吗？也许我真正想要的是：

if (x instanceof Integer || x instanceof Double)
{
  Number n=(Number) x;
... work with n ...

或者如果我写：

if (x instanceof Integer || x instanceof String)

你希望编译器下一步做什么？ x 应该采用什么类型？

RE 评论说instanceof 已经过时或者是一个坏主意：它肯定会被误用。我最近在开发一个程序，其中原作者创建了六个类，结果都是一页又一页长，但彼此相同，并且拥有它们的唯一明显原因是他可以说“x instanceof classA”与“ x instanceof classB”等。也就是说，他使用了类作为类型标志。最好只拥有一个类并为各种类型添加一个枚举。但也有很多非常好的用途。也许最明显的是：

public MyClass
{
  int foo;
  String bar;
  public boolean equals(Object othat)
  {
    if (!(othat instanceof MyClass))
      return false;
    MyClass that=(MyClass) othat;
    return this.foo==that.foo && this.bar.equals(that.bar); 
  }
  ... etc ...
}

如果不使用instanceof，你会如何做到这一点？您可以使参数的类型为 MyClass 而不是 Object。但是，甚至无法使用通用对象来调用它，这在许多情况下可能是非常理想的。事实上，也许我希望一个集合包含字符串和整数，并且我希望不同类型的比较简单地返回 false。

Answer 6

如果 c1 被声明为 Square 类型，则需要进行强制转换。如果它被声明为Object，则不需要强制转换。

Answer 7

旧代码将无法正常工作

隐含的转换功能毕竟是合理的，但由于向后兼容性，我们在将这个 FR 实现到 java 时遇到了麻烦。

看这个：

public class A {
    public static void draw(Square s){...} // with implied cast
    public static void draw(Object o){...} // without implied cast
    public static void main(String[] args) {
        final Object foo = new Square();
        if (foo instanceof Square) {
            draw(foo);
        }
    }
}

当前的 JDK 会编译第二个声明方法的用法。
如果我们用java实现这个FR，它将编译为使用第一种方法！

Answer 8

请记住，您始终可以将 Square 的实例分配给继承链上更高的类型。然后，您可能希望将不太具体的类型转换为更具体的类型，在这种情况下，您需要确保您的转换是有效的：

Object p1 = new Square();
Square c1;

if(p1 instanceof Square)
    c1 = (Square) p1;

Answer 9

编译器不会推断，由于您位于该块中，因此您已成功检查对象的类型。仍然需要显式强制转换来告诉编译器您希望将该对象引用为不同类型。

if (p1 instanceof Square) {
    // if we are in here, we (programmer) know it's an instance of Square
    // Here, we explicitly tell the compiler that p1 is a Square
    c1 = (Square) p1;
}

在 C# 中，您可以在 1 次调用中进行检查和转换：

c1 = p1 as Square;

这会将 p1 转换为 Square，如果转换失败，c1 将设置为 null。

Answer 10

为了提供对此的更新，Java 14 现在提供了 instanceof 的模式匹配，这允许您一次性检查和转换。

这（旧方法）：

void outputValue(Object obj) {
    if (obj instanceof String) {                      // Compare
        String aString = (String) obj;                // New variable & explicit casting
        System.out.println(aString.toUpperCase());    // Access member
    }
}

可以简化为：

void outputValue(Object obj) {
    if (obj instanceof String aString) {              // Compare and cast (if true)
        System.out.println(aString.toUpperCase());    // Access member
    }
}

Answer 11

测量某个物体是否适合放入盒子中与实际将其放入盒子中是有区别的。 instanceof 是前者，casting 是后者。

Answer 12

因为这个特定的语法糖尚未添加到语言中。我认为它是针对Java 7提出的，但似乎没有进入项目币