向上转型与向下转型（超详细）

article/2025/10/3 7:47:38

本文利用代码例子解释向上转型与向下转型，文末有举例整合原代码。

首先，我们要知道：转型发生在继承后，也就是父类子类存在的前提下。其次，我们要清楚：向下转型的前提是已经发生了向上转型，向下转型是再次转回来而已。最后，我们要明白：向上转型和向下转型都有三种方法：直接赋值、作为参数和作为返回值类型。另外，我们要注意：向下转型要用到强制类型转换，从而完成接收。

定义三个类：Animals 类、NiuMa 类、A 类：

class Animals{  //Animals类，作为父类public void eat1(){System.out.println("几乎都是肉食动物");}
}class NiuMa extends Animals{   //NiuMa类：作为子类public void eat2(){System.out.println("杂食动物");}public void sleep(){System.out.println("都要睡觉。");}
}class A{    //A类：作为参数和返回类型要用到。public void func1(Animals animals){animals.eat1();System.out.println("父类形参");}public void func3(NiuMa niuMa){niuMa.sleep();System.out.println("子类形参");}public NiuMa func2(){System.out.println("此时返回值类型与public后的引用类型一致");return new NiuMa();}   public Animals func4(){System.out.println("此时返回值类型与public后的引用类型不一致！");return new NiuMa();}public Animals func5(){System.out.println("此时返回值类型与public后的引用类型一致");return new Animals();}public NiuMa func6(){System.out.println("此时返回值类型与public后的引用类型不一致！");return (NiuMa)new Animals();}
}

Animals 类：作为父类，具有公共方法 eat1() 。

NiuMa 类：作为子类，具有子类独有方法 sleep() 。

A 类：作为其他类，要借助该类实现参数类型和返回值类型的转型。

向上转型：

一、直接赋值法：

class Text{public static void main(String[] args) {Animals people1 = new NiuMa();people1.eat1();//调用继承后公共部分的方法，没重写调用没重写的，重写了调用重写后的。}
}

父类引用子类对象：Fu dui1 = new Zi();

可用该对象调用继承后公共部分的方法，若该方法被子类重写，则调用重写后的方法。

二、作为参数法：

class Text{public static void main(String[] args) {NiuMa niuma1 = new NiuMa();A a1 = new A();a1.func1(niuma1);}
}

形参为父类，实参为子类。

在方法中实现向上转型，即在 func 方法中已经完成转型任务，完成调用其他方法的实现。

三、作为返回值类型法：

class Text{public static void main(String[] args) {//返回值类型法向上转型：//利用func2():public后面为子类，返回值类型为子类A a1 = new A();//用引用类型直接接收：NiuMa niuma1 = a1.func2();//正常接收。Animals animals1 = a1.func2();//发生了向上转型//new对象进行接收：NiuMa niuma2 = new NiuMa();Animals animals2 = new Animals();niuma2 = a1.func2(); //正常接收animals2 = a1.func2();//发生了向上转型//利用finc4():public后面为父类，返回值类型为子类A a2 = new A();//用引用类型直接接收：NiuMa niuma3 = (NiuMa) a2.func4();//相当于发生了一次向下转型Animals animals3 = a2.func4();//正常接收。//new对象进行接收：NiuMa niuma4 = new NiuMa();Animals animals4 = new Animals();niuma4 = (NiuMa) a2.func4(); //相当于又发生了一次向下转型。animals4 = a2.func4();//正常接收//结论：当public后面为父类，返回值为子类时，实际返回值为父类类型。}
}

此块代码主要看利用 func2() 的，因为返回值类型参考的是 public 后为父类还是子类。

父类引用，接收返回类型为子类的方法，实现向上转型。

向下转型：

一、直接赋值法：

class Text{public static void main(String[] args) {Animals people2 = new NiuMa();//要先发生一次向上转型NiuMa people3 = (NiuMa) people2; //将people2强制类型转换成NiuMa类，用people3接收people1.eat1();people3.sleep();}
}

要先发生向上转换：Fu dui2 = new Zi();

向下转换：Zi dui3 = (ZI) dui3;

二、作为参数法：

class Text{public static void main(String[] args) {Animals animals1 = new NiuMa();//先发生强制类型转换A a2 = new A();a2.func3((NiuMa) animals1);}
}

形参为子类，实参为父类。

在方法中实现向下转型，即在 func 方法中已经完成转型任务，完成调用其他方法的实现。

传参时要进行强制类型转换。

三、作为返回值类型法：

public Text{public static void main(String[] args) {//返回值类型法向下转型：//利用func5():public后面为父类，返回值类型为父类。A a1 = new A();//用引用类型直接接收：NiuMa niuma1 = (NiuMa) a1.func5();//发生了向下转型Animals animals1 = a1.func5();//正常接收//new对象进行接收：NiuMa niuma2 = new NiuMa();Animals animals2 = new Animals();niuma2 = (NiuMa) a1.func5();//发生了向下转型animals2 = a1.func5();//正常接收//利用func6():public后面为子类，返回值类型为父类。A a2 = new A();//用引用类型直接接收：NiuMa niuma3 = a2.func6();//正常接收Animals animals3 = a2.func6();//相当于向上转型//new对象进行接收：NiuMa niuma4 = new NiuMa();Animals animals4 = new Animals();niuma4 = a2.func6(); //正常接收animals4 = a2.func6();//相当于向上转型//小结：当public后面为子类，返回值类型为父类的时候，返回值类型为子类。}
}

此块代码主要看利用 func5() 的，因为返回值类型参考的是 public 后为父类还是子类。

子类引用，接收返回类型为父类的方法，实现向上转型，要注意进行强制类型转换。

注意点：

一、以下为错误代码：

class Text{public static void main(String[] args) {//⭐错误代码：Animals people = new Animals();A a = new A();a.func3(people);//形参只能向下兼容，不能向上兼容。向下兼容的时候传入子类则会发生向上转型。}
}

此时代码直接会报错：

因为该代码与是否发生向上转型或向下转型无关。而向下转型的本质是已经发生过向上转型，通过强制类型转换从而回来罢了，但是该处错误直接类型不匹配。

由此我们也可以得出一个结论：

形参只能向下兼容，不能向上兼容。向下兼容的时候传入子类则会发生向上转型。

二、关于返回值类型同方法上下不匹配：

在 func4() 与 func6() 中，public 后的引用类型与返回值类型不匹配，但在主函数中用某引用类型去接收该返回值的时候，一定要用 pubic 后的引用类型。

三、为什么会发生向上转型和向下转型？

向上转型是为了调用父类中的方法，向下转型是为了使用完后转回子类，以此才能调用父类中没有的方法。

总结：

向上转型：自动转型，父类引用子类对象。for调父类方法。

向下转型：强制类型转换，本质上就是子类已经发生了向上转型，再次转回来而已。for调父类中没有的子类方法。

以下为整合代码：

放入 Idea 里分别把 main 方法放开运行理解更深刻：

class Animals{public void eat1(){System.out.println("几乎都是肉食动物");}
}
class NiuMa extends Animals{public void eat2(){System.out.println("杂食动物");}public void sleep(){System.out.println("都要睡觉。");}
}
class A{public void func1(Animals animals){animals.eat1();System.out.println("父类形参");}public void func3(NiuMa niuMa){niuMa.sleep();System.out.println("子类形参");}public NiuMa func2(){System.out.println("此时返回值类型与public后的引用类型一致");return new NiuMa();}public Animals func4(){System.out.println("此时返回值类型与public后的引用类型不一致！");return new NiuMa();}public Animals func5(){System.out.println("此时返回值类型与public后的引用类型一致");return new Animals();}public NiuMa func6(){System.out.println("此时返回值类型与public后的引用类型不一致！");return (NiuMa)new Animals();}}
public class ZhuAn {public static void main4(String[] args) {//主要为向下转型。//返回值类型法向下转型：//利用func5():public后面为父类，返回值类型为父类。A a1 = new A();//用引用类型直接接收：NiuMa niuma1 = (NiuMa) a1.func5();//发生了向下转型Animals animals1 = a1.func5();//正常接收//new对象进行接收：NiuMa niuma2 = new NiuMa();Animals animals2 = new Animals();niuma2 = (NiuMa) a1.func5();//发生了向下转型animals2 = a1.func5();//正常接收//利用func6():public后面为子类，返回值类型为父类。A a2 = new A();//用引用类型直接接收：NiuMa niuma3 = a2.func6();//正常接收Animals animals3 = a2.func6();//相当于向上转型//new对象进行接收：NiuMa niuma4 = new NiuMa();Animals animals4 = new Animals();niuma4 = a2.func6(); //正常接收animals4 = a2.func6();//相当于向上转型//小结：当public后面为子类，返回值类型为父类的时候，返回值类型为子类。}public static void main3(String[] args) {//主要为向上转型：//返回值类型法向上转型：//利用func2():public后面为子类，返回值类型为子类A a1 = new A();//用引用类型直接接收：NiuMa niuma1 = a1.func2();//正常接收。Animals animals1 = a1.func2();//发生了向上转型//new对象进行接收：NiuMa niuma2 = new NiuMa();Animals animals2 = new Animals();niuma2 = a1.func2(); //正常接收animals2 = a1.func2();//发生了向上转型//利用finc4():public后面为父类，返回值类型为子类A a2 = new A();//用引用类型直接接收：NiuMa niuma3 = (NiuMa) a2.func4();//相当于发生了一次向下转型Animals animals3 = a2.func4();//正常接收。//new对象进行接收：NiuMa niuma4 = new NiuMa();Animals animals4 = new Animals();niuma4 = (NiuMa) a2.func4(); //相当于又发生了一次向下转型。animals4 = a2.func4();//正常接收//结论：当public后面为父类，返回值为子类时，实际返回值为父类类型。}public static void main2(String[] args) {//传参法：在方法内实现向上转型，在方法内调用方法。//向上转型：NiuMa niuma1 = new NiuMa();A a1 = new A();a1.func1(niuma1);//向下转型：Animals animals1 = new NiuMa();//先发生强制类型转换A a2 = new A();a2.func3((NiuMa) animals1);//⭐错误代码：//Animals people = new Animals();//A a = new A();//a.func3(people);//形参只能向下兼容，不能向上兼容。向下兼容的时候传入子类则会发生向上转型。}public static void main1(String[] args) {//直接赋值法//向上转型Animals people1 = new NiuMa();people1.eat1();//调用继承后公共部分的方法，没重写调用没重写的，重写了调用重写后的。//向下转型Animals people2 = new NiuMa();//要先发生一次向上转型NiuMa people3 = (NiuMa) people2; //将people2强制类型转换成NiuMa类，用people3接收people1.eat1();people3.sleep();}
}


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