java下溯造型與運行期類型標識

由於我們在上溯造型（在繼承結構中向上移動）期間丟失了具體的類型信息，所以為了獲取具體的類型信息——亦即在分級結構中向下移動——我們必須使用 “下溯造型”技術。然而，我們知道一個上溯造型肯定是安全的；基礎類不可能再擁有一個比衍生類更大的接口。因此，我們通過基礎類接口發送的每一條消息都肯定能夠接收到。但在進行下溯造型的時候，我們（舉個例子來說）並不真的知道一個幾何形狀實際是一個圓，它完全可能是一個三角形、方形或者其他形狀。

為解決這個問題，必須有一種辦法能夠保證下溯造型正確進行。只有這樣，我們才不會冒然造型成一種錯誤的類型，然後發出一條對象不可能收到的消息。這樣做是非常不安全的。
在某些語言中（如C++），為了進行保證“類型安全”的下溯造型，必須采取特殊的操作。但在Java中，所有造型都會自動得到檢查和核實！所以即使我們只是進行一次普通的括弧造型，進入運行期以後，仍然會毫無留情地對這個造型進行檢查，保證它的確是我們希望的那種類型。如果不是，就會得到一個ClassCastException（類造型違例）。在運行期間對類型進行檢查的行為叫作“運行期類型標識”（RTTI）。下面這個例子向大家演示了RTTI的行為：
 

//: RTTI.java
// Downcasting & Run-Time Type
// Identification (RTTI)
import java.util.*;

class Useful {
  public void f() {}
  public void g() {}
}

class MoreUseful extends Useful {
  public void f() {}
  public void g() {}
  public void u() {}
  public void v() {}
  public void w() {}
}

public class RTTI {
  public static void main(String[] args) {
    Useful[] x = {
      new Useful(),
      new MoreUseful()
    };
    x[0].f();
    x[1].g();
    // Compile-time: method not found in Useful:
    //! x[1].u();
    ((MoreUseful)x[1]).u(); // Downcast/RTTI
    ((MoreUseful)x[0]).u(); // Exception thrown
  }
} ///:~

和在示意圖中一樣，MoreUseful（更有用的）對Useful（有用的）的接口進行了擴展。但由於它是繼承來的，所以也能上溯造型到一個Useful。我們可看到這會在對數組x（位於main()中）進行初始化的時候發生。由於數組中的兩個對象都屬於Useful類，所以可將f()和g()方法同時發給它們兩個。而且假如試圖調用u()（它只存在於MoreUseful），就會收到一條編譯期出錯提示。
若想訪問一個MoreUseful對象的擴展接口，可試著進行下溯造型。如果它是正確的類型，這一行動就會成功。否則，就會得到一個ClassCastException。我們不必為這個違例編寫任何特殊的代碼，因為它指出的是一個可能在程序中任何地方發生的一個編程錯誤。
RTTI的意義遠不僅僅反映在造型處理上。例如，在試圖下溯造型之前，可通過一種方法了解自己處理的是什麼類型。整個第11章都在講述Java運行期類型標識的方方面面。