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【解惑】数组向上转型的陷阱

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作者 正文
   发表时间:2009-11-03   最后修改:2010-06-21

问题提出:
      有两个类Manager和Employee具有继承关系 Class Manager extends Employee (setBonus是Manager特有方法)。当Manager[] 数组向上转型成Employee[] 数组的时候,很容易出现下面一个陷阱:

//创建一个Manager数组
Manager[] managers=new Manager[10];
//Ok,完全合法,因为任何managers[i]对象都是一个Manager类型,自然也是Employee类型
Employee[] employees=managers;
//Ok,完全合法,因为employees[i]声明成Employee类,完全可以引用一个Employee对象。
employees[0]=new Employee(...);
//Ok,完全合法,因为managers[i]一开始声明的时候就是Manager类型,
managers[0].setBonus(...);

     上面的程序编译器完全可以通过,但是一运行就出现了异常:java.lang.ArrayStoreException。这是为什么呢?


症结所在

      陷阱就开始于第二句: Employee[] employees=managers; 上
      这种数组的引用向上转型是十分危险,employees和managers引用的是同一个数组,employees[i]和managers[i]指向的是相同的内存区域。如果此时 employees[0]=new Employee(...);就使得managers[0]指向了一个刚创建的Employee实际对象。而managers[0]是Manager类型的。糟糕了,子类类型引用了一个父类类型对象。而且巧妙的逃过了编译器的语法检查。这样的结果导致  managers[0].setBonus(...); 看视完全合理(编译器也这么认为),但事实上 managers[0]的实际指向的对象确实Employee的,当然就没有setBonus()方法了,一运行就出异常了。

      说白了,通过将整个数组的引用向上转型,轻而易举的使得Manager m=new Employee();这句绝对错误的程序逃过了编译器的眼睛。这太让人糟糕了。

解决办法:
      作为一个程序员,运行阶段出现问题是再糟糕不过的事情了。如何避免这个让人很难发现的诡秘错误那。
      记住一条:使用数组的时候,所有的数组必须牢记创建他们元素的实际类型,并负责监督仅将类型兼容的引用存储到数组中。就如上面的:new Manager[10]创建的数组是一个经理数组。千万要避免使得Manger数组元素引用指向一个Employee类型的对象。

   发表时间:2009-11-03  
基本语法吧
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   发表时间:2009-11-03  
确实很基础的问题,如果你写一个句Manager m=new Employee(); 编译器绝对通过不了。但是通过数组转型,实际上就使得Manager m=new Employee(),而且编译器竟然通过了。
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   发表时间:2009-11-03  
恩不错啊。。喊我想个让Manager m=new Employee()骗过编译器的方法,估计想不出来。。。
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   发表时间:2009-11-05  
也就是说,通过数组“偷天换日”,逃过了编译器的“法眼”。
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   发表时间:2009-11-05   最后修改:2009-11-05
patrickyao1988 写道
恩不错啊。。喊我想个让Manager m=new Employee()骗过编译器的方法,估计想不出来。。。

Object o = new Employee();
Manager m = (Manager)o;
也是编译不报错,运行报错
数组写入和这个机制一样,只是这个类型检查,虚拟机依据的是数组的实际类型,而不是声明的类型
Employee e = new Employee();
Employee[] es = new Manager[1];
es[0] = e; // 虚拟机中是 es[0] = (Manager)e
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   发表时间:2009-11-05   最后修改:2009-11-05
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