Java 缩小从类型到接口的引用转换

Question

试图理解 java 缩小从 class 到接口的转换。 JLS(JLS-5.1.6) 声明：

From any class type C to any non-parameterized interface type K, provided that C is not final and does not implement K.

为了对此进行测试，我创建了一个 class 和一个界面。然后尝试将 class 转换为接口，但得到运行-time ClassCastException。这是我的代码示例。

class NarrowingReferenceConversion
{
    public static void main(String args[])
    {

        S s = new S();
        T t = (T)s;

    }
}

interface T
{
    public void print();
}

class S
{
    public void print(){
        System.out.println("S.print()");
    }
}

在编译和运行上面我收到以下错误消息：

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: S cannot be cast to T

Answer 1

这是一个不能保证有效的转换，就像将基数 class 的引用转换为子 class 不能保证有效一样。这就是为什么它被认为是缩小转换。

编译器知道转换可能在运行时有效，所以它允许它，但如果它不起作用，ClassCastException 会在运行时抛出。

只有当您将 S 的子 class 实例分配给 s 并实现了接口 T 时，转换才会起作用。

class NarrowingReferenceConversion
{
    public static void main(String args[])
    {

        S s = new S2();
        T t = (T) s; // this will work, since S2 implements T

    }
}

interface T
{
    public void print();
}

class S
{
    public void print(){
        System.out.println("S.print()");
    }
}

class S2 extends S implements T
{
}

我们来解释一下这个转换的两个条件：

"C is not final" - 如果是 final，就不会有 C 的子 class，所以编译器肯定知道此转换永远无法工作，编译失败。
"does not implement K" - 如果 C 实现了 K，这不再是收缩转换。它变成了 Widening Reference Conversion，保证在运行时成功。事实上，不需要使用强制转换运算符。一个简单的赋值就可以了。

Answer 2

简单的是：

 S s = new S();
 T t = (T)s;

鉴于您显示的当前代码，编译器可以知道这个转换没有意义，并且必须在运行时失败。

但事实是：您的案例是一个非常具体的例子。常见用例较少"clear"。正如 Eran 所展示的，构建一个类似的示例非常简单，在该示例中，运行时的转换可能有效，也可能无效，这取决于非常细微的差异。

因此，实用的答案是：编译器可以知道程序无效并且稍后会失败的事实并不一定会导致编译器失败。

换句话说：当您设计语言和构建编译器时，总是需要权衡取舍。如：有时不值得在编译时添加非常具体的检查。您宁愿接受更通用的规则，该规则可能会在运行时而不是编译时导致失败。

Java 缩小从类型到接口的引用转换

Java Narrowing Reference Conversion from a type to an interface

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type-narrowing