Java關鍵字(一)——instanceof
目錄
- 1、obj 必須為引用型別，不能是基本型別
- 2、obj 為 null
- 3、obj 為 class 類的例項物件
- 4、obj 為 class 介面的實現類
- 5、obj 為 class 類的直接或間接子類
- 6、問題
- 7、深究原理
- 8、instanceof 的實現策略
instanceof 嚴格來說是Java中的一個雙目運算子，用來測試一個物件是否為一個類的例項，用法為：
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booleanresult = objinstanceofClass
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其中 obj 為一個物件，Class 表示一個類或者一個介面，當 obj 為 Class 的物件，或者是其直接或間接子類，或者是其介面的實現類，結果result 都返回 true，否則返回false。
注意：編譯器會檢查 obj 是否能轉換成右邊的class型別，如果不能轉換則直接報錯，如果不能確定型別，則通過編譯，具體看執行時定。
回到頂部1、obj 必須為引用型別，不能是基本型別
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inti =0;
System.out.println(iinstanceofInteger);//編譯不通過
System.out.println(iinstanceofObject);//編譯不通過
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instanceof 運算子只能用作物件的判斷。
回到頂部2、obj 為 null
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System.out.println(nullinstanceofObject);//false
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關於 null 型別的描述在官方文件：https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se7/html/jls-4.html#jls-4.1有一些介紹。一般我們知道Java分為兩種資料型別，一種是基本資料型別，有八個分別是 byte short int long float double char boolean,一種是引用型別，包括類，介面，陣列等等。而Java中還有一種特殊的 null 型別，該型別沒有名字，所以不可能宣告為 null 型別的變數或者轉換為 null 型別，null 引用是 null 型別表示式唯一可能的值，null 引用也可以轉換為任意引用型別。我們不需要對 null 型別有多深刻的瞭解，我們只需要知道 null 是可以成為任意引用型別的特殊符號
在JavaSE規範中對 instanceof 運算子的規定就是：如果 obj 為 null，那麼將返回 false。
回到頂部3、obj 為 class 類的例項物件
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Integer integer =newInteger(1);
System.out.println(integerinstanceofInteger);//true
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這沒什麼好說的，最普遍的一種用法。
回到頂部4、obj 為 class 介面的實現類
瞭解Java 集合的，我們知道集合中有個上層介面 List，其有個典型實現類 ArrayList
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publicclassArrayList<E>extendsAbstractList<E>
implementsList<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
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所以我們可以用 instanceof 運算子判斷 某個物件是否是 List 介面的實現類，如果是返回 true，否則返回 false
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ArrayList arrayList =newArrayList();
System.out.println(arrayListinstanceofList);//true
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或者反過來也是返回 true
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List list =newArrayList();
System.out.println(listinstanceofArrayList);//true
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5、obj 為 class 類的直接或間接子類
我們新建一個父類 Person.class，然後在建立它的一個子類 Man.class
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publicclassPerson {
}
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Man.class
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publicclassManextendsPerson{
}
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測試：
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Person p1 =newPerson();
Person p2 =newMan();
Man m1 =newMan();
System.out.println(p1instanceofMan);//false
System.out.println(p2instanceofMan);//true
System.out.println(m1instanceofMan);//true
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注意第一種情況， p1 instanceof Man ，Man 是 Person 的子類，Person 不是 Man 的子類，所以返回結果為 false。
回到頂部6、問題
前面我們說過編譯器會檢查 obj 是否能轉換成右邊的class型別，如果不能轉換則直接報錯，如果不能確定型別，則通過編譯，具體看執行時定。
看如下幾個例子：
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Person p1 =newPerson();
System.out.println(p1instanceofString);//編譯報錯
System.out.println(p1instanceofList);//false
System.out.println(p1instanceofList<?>);//false
System.out.println(p1instanceofList<Person>);//編譯報錯
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按照我們上面的說法，這裡就存在問題了，Person 的物件 p1 很明顯不能轉換為 String 物件，那麼自然 Person 的物件 p1 instanceof String 不能通過編譯，但為什麼 p1 instanceof List 卻能通過編譯呢？而 instanceof List<Person> 又不能通過編譯了？
回到頂部7、深究原理
我們可以看Java語言規範Java SE 8 版：https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se8/html/jls-15.html#jls-15.20.2
如果用虛擬碼描述：
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booleanresult;
if(obj ==null) {
result =false;
}else{
try{
T temp = (T) obj;// checkcast
result =true;
}catch(ClassCastException e) {
result =false;
}
}
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也就是說有表示式 obj instanceof T，instanceof 運算子的 obj 運算元的型別必須是引用型別或空型別; 否則，會發生編譯時錯誤。
如果 obj 強制轉換為 T 時發生編譯錯誤，則關係表示式的 instanceof 同樣會產生編譯時錯誤。 在這種情況下，表示式例項的結果永遠為false。
在執行時，如果 T 的值不為null，並且 obj 可以轉換為 T 而不引發ClassCastException，則instanceof運算子的結果為true。 否則結果是錯誤的
簡單來說就是：如果 obj 不為 null 並且 (T) obj 不拋 ClassCastException 異常則該表示式值為 true ，否則值為 false 。
所以對於上面提出的問題就很好理解了，為什麼p1 instanceof String 編譯報錯，因為(String)p1 是不能通過編譯的，而 (List)p1 可以通過編譯。
回到頂部8、instanceof 的實現策略
JavaSE 8 instanceof 的實現演算法：https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-6.html#jvms-6.5.instanceof
1、obj如果為null，則返回false；否則設S為obj的型別物件，剩下的問題就是檢查S是否為T的子型別；
2、如果S == T，則返回true；
3、接下來分為3種情況，之所以要分情況是因為instanceof要做的是“子型別檢查”，而Java語言的型別系統裡陣列型別、介面型別與普通類型別三者的子型別規定都不一樣，必須分開來討論。
①、S是陣列型別：如果 T 是一個類型別，那麼T必須是Object；如果 T 是介面型別，那麼 T 必須是由陣列實現的介面之一；
②、介面型別：對介面型別的 instanceof 就直接遍歷S裡記錄的它所實現的介面，看有沒有跟T一致的；
③、類型別：對類型別的 instanceof 則是遍歷S的super鏈（繼承鏈）一直到Object，看有沒有跟T一致的。遍歷類的super鏈意味著這個演算法的效能會受類的繼承深度的影響。