Java 中的 Instanceof 和繼承

你好！在前面的課程中，我們已經簡要地熟悉了繼承的概念。今天，我們將再次討論這個話題，但不會太深入。以後我們還會有更詳細的教訓。今天，我們將快速瀏覽幾個實際示例，並熟悉 Java 中一個有趣的運算符。

遺產

那麼，什麼是繼承？ 繼承是一種編程機制（包括在 Java 中），它允許您在現有類的基礎上聲明一個新類。然後派生類可以訪問父類的字段和方法。我們為什麼需要這個？好吧，假設您需要在一個程序中創建多個汽車類：Truck、RaceCar、Sedan、Pickup 等。甚至在編寫任何代碼之前，您就可以肯定地知道所有這些類有很多共同點：所有汽車都有一個模型名稱、製造年份、發動機尺寸、最大速度等（更不用說它們都有共同的車輪和其他部件）。在這種情況下，您可以：

• 在每個類中創建這些字段（在創建時將它們添加到每個新汽車類中）
• 將所有汽車共有的字段放入一個Car父類中，然後使用關鍵字extends從該類中派生出特定類型汽車的所有類Car。

當然，第二種選擇更方便：

public class Car {

   private String model;
   private int maxSpeed;
   private int yearOfManufacture;

   public Car(String model, int maxSpeed, int yearOfManufacture) {
       this.model = model;
       this.maxSpeed = maxSpeed;
       this.yearOfManufacture = yearOfManufacture;
   }
}

public class Truck extends Car {

   public Truck(String model, int maxSpeed, int yearOfManufacture) {
       super(model, maxSpeed, yearOfManufacture);
   }
}

public class Sedan extends Car {
   public Sedan(String model, int maxSpeed, int yearOfManufacture) {
       super(model, maxSpeed, yearOfManufacture);
   }
}

至少，我們避免了不必要的代碼重複（我們在編寫程序時應該始終努力做到這一點）。另外，我們有一個簡單易懂的類結構，所有汽車共有的所有字段都合併到一個類中。如果卡車有任何其他汽車沒有的特殊字段，可以在Truck類中聲明。方法也是如此。所有的汽車都有一些共同的行為，可以用方法來描述，例如啟動汽車，加速/剎車等。這些共同的方法可以合併到父類中，每個特定類型的Car汽車都可以在其派生類中定義其獨特的行為.

public class Car {

   public void gas() {
       // Accelerate
   }

   public void brake() {
       // Brake
   }
}


public class F1Car extends Car {

   public void pitStop() {
      
       // Only race cars make pit stops
   }

   public static void main(String[] args) {
      
       F1Car formula1Car = new F1Car();
       formula1Car.gas();
       formula1Car.pitStop();
       formula1Car.brake();
   }
}

我們將所有汽車通用的方法添加到類中Car。但是，看看F1Car代表“一級方程式”賽車的級別。進站（因緊急汽車維修而停止）僅在比賽中進行，因此我們將此特定功能添加到相關的派生類中。

instanceof 運算符

在 Java 中，有一個特殊的運算符instanceof用於檢查對像是否是基於特定類創建的。它根據檢查結果返回true或false 。讓我們使用汽車示例中的類看看它是如何工作的：

public class Truck extends Car {

   public static void main(String[] args) {

       Truck truck = new Truck();
       System.out.println(truck instanceof Car);
   }
}

輸出： true 運算instanceof符返回true，因為我們有一個Truck對象，所有卡車都是汽車。類Truck派生自Car類。所有卡車都是基於共同的父類創建的Car。仔細查看instanceof運算符的使用方式。你寫的時候沒有句點，因為它是一個運算符，而不是一個方法（“object instanceof Class”）。讓我們嘗試另一種方式：

public static void main(String[] args) {

   Car car = new Car();
   System.out.println(car instanceof Truck);
}

輸出： false 該類Car（和汽車對象）不是從該類派生的Truck。所有卡車都是汽車，但並非所有汽車都是卡車。Car對像不基於Truck類。再舉一個例子：

public static void main(String[] args) {

   Car car = new Car();
   Truck truck = new Truck();
   System.out.println(car instanceof Object && truck instanceof Object);
}

輸出： True 這裡的邏輯也很簡單：Java 中的所有類，包括您創建的類，都是該類的後代Object（即使您沒有寫“extends Object”——它已經暗示了）。這將如何以及何時有用？instanceof重寫方法時最常使用運算符equals()。例如，下面是該equals方法在類中的實現方式String：

public boolean equals(Object anObject) {
   if (this == anObject) {
       return true;
   }
   if (anObject instanceof String) {
       String anotherString = (String) anObject;
       int n = value.length;
       if (n == anotherString.value.length) {
           char v1[] = value;
           char v2[] = anotherString.value;
           int i = 0;
           while (n-- != 0) {
               if (v1[i] != v2[i])
                       return false;
               i++;
           }
           return true;
       }
   }
   return false;
}

在將 aString與傳遞的對象進行比較之前，該方法會測試對像是否為字符串？只有這樣它才開始比較兩個對象的屬性。如果此測試不存在，則可以將任何具有值和長度字段的對像傳遞給該方法並與 String 進行比較，這當然是錯誤的。