ClassCastException 与“无法转换”编译错误

Posted 2023-02-22

【中文标题】ClassCastException 与“无法转换”编译错误

【英文标题】：ClassCastException vs. "cannot cast" compilation error

【发布时间】：2013-11-22 14:27:38

【问题描述】：

为我的 OCA Java SE 7 程序员 I 考试而学习，所以新手问题。我有一个我不明白的示例问题。以下代码可以编译，但在运行时会产生 ClassCastException：

interface Roamable 


class Phone 


public class Tablet extends Phone implements Roamable 
    public static void main(String... args) 
        Roamable var = (Roamable) new Phone();
    

当我将 Roamable var = (Roamable) new Phone(); 更改为 Roamable var = (Roamable) new String(); 时，我立即收到编译错误。

两个问题：

为什么上面的代码完全可以编译？电话对我来说似乎与可漫游无关？ 为什么代码用new Phone()编译，用new String()编译不行？

【问题讨论】：

编译器知道String是final，因此String的子类不可能是可漫游的。

这是一个很好的问题，让我很长时间没有头绪:)

【参考方案1】：

为什么上面的代码完全可以编译？电话似乎无关 对我来说可以漫游吗？

是的，因为Roamable 是一个接口，它可能会导致运行时异常但不会导致编译时异常，因为即使Phone 没有实现Roamable，Phone 的子类也可能，因此编译器没有办法知道它，但在运行时。

它已经在java语言规范中定义。 Check out my answer here.

为什么代码用 new Phone() 编译，但没有编译 用新的字符串（）？

因为class String 在java.lang 包中被声明为public final class。如jls 8.1.1.2 final class 部分所述：声明为final 的类不能扩展，因此它不会有任何子类。所以，编译器已经知道 String 不能被扩展：因此没有子类的存在是可能实现 interface Roamable

编辑：（回复您的以下评论）

让我们假设B 是A 的子类，它实现了接口T。

现在声明：

   T t = (T)new A();

本质上等同于：

   A aObj = new A() ;
   T t = (T)aObj ; // a run-time exception happen

在得出结论之前，让我们对 B 的对象做同样的事情：

   A aObj = new B();
   T t = (T)aObj; // no exception happen.

所以，这里有超类和子类的真正原因是参考。第二个代码示例中的aObj 类也是A 类的一个实例，但它也是实现T 的B 类的一个实例。

【讨论】：

但我示例中的代码表示要创建一个新的Phone，而不是可能扩展Phone 并实现Roamable 的其他类的对象。我不明白为什么编译器在这里关心可能存在的子类？

@luukburger，更新了答案。检查提供的示例。假设 A 类为您的 Phone 类

嗯...感谢您的帮助。所以编译器说：new Phone() 将交给我一个Phone 类型的对象。也许真的是一个Phone，也许是一个实现可漫游的Phone2。它没有看到不存在 Phone2 类，因此该假设是错误的......？

类 Phone2 的存在将在运行时被知道。 :) 不要忘记查看本网站的about page。欢迎来到堆栈溢出

【参考方案2】：

字符串是最终的，因此无法将其转换为 Roamable。

【讨论】：

所以就编译器而言，我可以将任何非最终类的对象转换为可漫游对象？

@luukburger 是的，因为编译器不知道转换类型的子类是否实现了 Roamable。如果类是最终类，则不能存在这样的子类。

另外，如果你尝试转换为类（假设 Roamable 是类）将导致“无法转换”编译错误

由于java支持类的单继承，可以在编译时识别，但是接口可以在任何子类级别实现（多继承）编译器无法识别。

【参考方案3】：

代码编译是因为编译器允许你转换成任何东西。这是程序员的明确行为，编译器假定您已经评估了风险并采取了适当的预防措施。

String 不是Roamable 的实例，因此您不能将String 的实例分配给Roamable 引用。这可以在编译时确定，所以它失败了。

【讨论】：

但是Phone 也不是Roamable 的实例？

不是你所拥有的。为此，您需要class Phone implements Roamable。然后Tablet 可以扩展Phone。

谢谢，但我的意思是：String 和 Phone （在上面的代码中）都不是 Roamable 的实例，但 new String() 仍然给出编译错误，new Phone() 没有。 ..

@luukburger，看看我的回答。我会写在这里，但它会占用空间

【参考方案4】：

new Phone() eval 为 Phone 类，可能是实现 Roamable 的 Phone 的扩展（就编译器而言）。

如果您将 Phone 设为 final 类（如 String），您将收到编译器错误。

【讨论】：

特别是，Tablet 是实现Roamable. 的Phone 的现有子类，如果Phone 是final，那么让Tablet 类编译将是一个技巧全部:)

抱歉，没有注意到平板电脑正在扩展手机......没什么意义，因为它从未实例化，只是用于主入口点

【参考方案5】：

一个好问题。 new Phone() 绝对不是 Phone 的任何子类。然而，该信息丢失了，javac 在那里看到 Phone 类型，而不是 exact Phone 类型。

相关规范：http://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se7/html/jls-5.html#jls-5.5.1

如果 S 是最终类（第 8.1.1 节），则 S 必须实现 T，

规范可以修改

如果表达式是类实例创建表达式（第 15.9 节），则表达式的类型必须是 T 的子类型。

【参考方案6】：

首先阅读 java 的 Explicit and Implicit type casting。 在缩小对象关系范围时，该用户负责显式转换，以表示用户知道并且可以因此而失去一些精度。然而，编译器仍然可以检测到一些明确的错误转换并在某些时候抛出CE: Type mismatch error。超过这一点，由运行时ClassCastException 处理。

编译器可以检测以下显式转换的情况。

class A 
class B 

A a = (A) new B(); //CE: Type mismatch: cannot convert from B to A
B b = (B) new A(); //compilation error (CE)

---

interface I 
final class A 
I i = (I) new A();  //compilation error

---

编译器无法检测到以下显式转换的情况。

class A 
class B extends A 
A a = (A) new B(); //Fine
B b = (B) new A(); //Runtime error; because compile time;
                   //compiler wont be able to tell the reference is instance of A or B.
                   //means this is something like below. <BR>
B b = (B) (A) new A();

---

任何对象都可以被强制转换为任何接口而不会出现编译错误。

interface I 
class A 
class B extends A implements I

I i = (I) new A();  //Runtime error
I i = (I) new B();  //Fine

---

Why does this compile?

接口的引用可以转换为任何对象而不会出现编译错误。

interface I 
class A implements I 
class B 

B b = (B) getI();     //Runtime error
OR 
B b = (B)(I)new A();  //Runtime error

public I getI() 
 return new A();