Java 中的 Instanceof 和继承

你好！在前面的课程中，我们已经简要地熟悉了继承的概念。今天，我们将再次讨论这个话题，但不会太深入。以后我们还会有更详细的教训。今天，我们将快速浏览几个实际示例，并熟悉 Java 中一个有趣的运算符。

遗产

那么，什么是继承？ 继承是一种编程机制（包括在 Java 中），它允许您在现有类的基础上声明一个新类。然后派生类可以访问父类的字段和方法。我们为什么需要这个？好吧，假设您需要在一个程序中创建多个汽车类：Truck、RaceCar、Sedan、Pickup 等。甚至在编写任何代码之前，您就可以肯定地知道所有这些类有很多共同点：所有汽车都有一个模型名称、制造年份、发动机尺寸、最大速度等（更不用说它们都有共同的车轮和其他部件）。在这种情况下，您可以：

• 在每个类中创建这些字段（在创建时将它们添加到每个新汽车类中）
• 将所有汽车共有的字段放入一个Car父类中，然后使用关键字extends从该类中派生出特定类型汽车的所有类Car。

当然，第二种选择更方便：

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，我们避免了不必要的代码重复（我们在编写程序时应该始终努力做到这一点）。另外，我们有一个简单易懂的类结构，所有汽车共有的所有字段都合并到一个类中。如果卡车有任何其他汽车没有的特殊字段，可以在Truck类中声明。方法也是如此。所有的汽车都有一些共同的行为，可以用方法来描述，例如启动汽车，加速/刹车等。这些共同的方法可以合并到父类中，每个特定类型的Car汽车都可以在其派生类中定义其独特的行为.

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();
   }
}

我们将所有汽车通用的方法添加到类中Car。但是，看看F1Car代表“一级方程式”赛车的级别。进站（因紧急汽车维修而停止）仅在比赛中进行，因此我们将此特定功能添加到相关的派生类中。

instanceof 运算符

在 Java 中，有一个特殊的运算符instanceof用于检查对象是否是基于特定类创建的。它根据检查结果返回true或false 。让我们使用汽车示例中的类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);
   }
}

输出： true 运算instanceof符返回true，因为我们有一个Truck对象，所有卡车都是汽车。类Truck派生自Car类。所有卡车都是基于共同的父类创建的Car。仔细查看instanceof运算符的使用方式。你写的时候没有句点，因为它是一个运算符，而不是一个方法（“object instanceof Class”）。让我们尝试另一种方式：

public static void main(String[] args) {

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

输出： false 该类Car（和汽车对象）不是从该类派生的Truck。所有卡车都是汽车，但并非所有汽车都是卡车。Car对象不基于类Truck。再举一个例子：

public static void main(String[] args) {

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

输出： True 这里的逻辑也很简单：Java 中的所有类，包括您创建的类，都是该类的后代Object（即使您没有写“extends Object”——它已经暗示了）。这将如何以及何时有用？instanceof重写方法时最常使用运算符equals()。例如，下面是该equals方法在类中的实现方式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;
}

在将 aString与传递的对象进行比较之前，该方法会测试对象是否为字符串？只有这样它才开始比较两个对象的属性。如果此测试不存在，则可以将任何具有值和长度字段的对象传递给该方法并与 String 进行比较，这当然是错误的。