java - OOP、接口(interface)、对象和转换

Question

我正在查看一些过去的 OOP 试卷，如果能帮助我理解以下代码，我将不胜感激。问题是，鉴于这第一段代码和 Sandwich 实现了 Edible，以下哪些陈述是合法的？

Sandwich sub = new Sandwich();
Rectangle cerealBox = new Rectangle(20,30,20,10);
Edible e = null;

e = sub;
sub = e;
sub = (Sandwich) e;
sub = (Sandwich) cerealBox;
e = cerealBox;
e = (Edible) cerealBox;
e = (Rectangle) cerealBox;
e = (Rectangle) null;
e = (Edible) sub;
cerealBox = (Rectangle) new Object();

我目前的理解是，第一个陈述是正确的，因为 sub 具有构成可食用对象所需的元素，因此它不适用于第二个陈述。并且第三个语句转换确实允许这个工作。但是第四个不是因为 cerealBox 不适用于三明治。然后最后两个因为类型转换而起作用。但显然第 6 个有效？

抱歉，我对我所知道的内容做出了糟糕的解释，我们将不胜感激。

Answer 1

据说 Java 中的继承和接口(interface)实现表示“is-a”关系。也就是说，如果 Boy 继承自 Person，那么 Boy 就是一个 Person。因此，它可以被视为 Person(因为它确实是)。这特别意味着它可以分配给 Person 类型的实例。

有了这个，我们可以决定

1. e = sub 编译并运行良好。 [确定]
另一方面，
2. sub = e 无法编译:is-a 关系无法逆转。 [!]
3. sub = (Sandwich) e forces 上述代码通过显式转换进行编译。此外，由于 e 在那一点 确实 包含一个三明治(来自赋值 1)，因此此转换在运行时也会成功。 [确定]
4. sub = (Sandwich) cerealBox - 由于没有从 Rectangle 到 Sandwich 的有意义的转换，因此编译失败。 [!]
5. e = cerealBox – 此处相同，原因大致相同。 [!]

6. e = (Edible) cerealBox 在这里，Java 编译器投降了:它允许强制转换，即使我们(程序员)知道它不会成功，因为包含在cerealBox 没有实现 Edible – 但编译器不知道这一点:可以想象，其中包含的对象可以从 Rectangle 派生(因此可分配给 cerealBox)，并且还实现Edible。

   所以编译器默认了。但是在运行时，你会得到一个 ClassCastException。

   请注意此语句与 4 的不同之处:在那里，编译器知道 cerealBox 不能包含 Sandwich。但它可能包含一些可食用的东西。为什么？因为 Java 是单继承的(Rectangle 不继承自 Sandwich)，但允许从多个接口(interface)扩展。 [C]

7. e = (Rectangle) cerealBox 失败，因为强制转换实际上完全没有意义(cerealBox 已经是 Rectangle 类型)，其余的语句等同于 5.[!]
8. e = (Rectangle) null 失败，即使 null 可以 分配给 Edible 对象。但是由于与 5 无效相同的原因，强制转换使它无效。 [!]
9. e = (Edible) sub 是有效的，并且等价于 1。然而，转换是完全多余的，因为 Java 在继承层次结构中隐式向上执行转换。 [确定]

10. cerealBox = (Rectangle) new Object() 编译，并在运行时崩溃。原因类似于6:Object是Rectangle的基类；因此，一个对象可以包含一个Rectangle 实例，这将使该语句成功(有关示例，请参见 3)。

    没错，编译器有点蠢——它可以看到被转换的对象——new Object()——绝不可能是一个Rectangle 。但是编译器不做这个分析，因为在一般情况下这是不可能的。 [C]

关键:[OK] = 编译，运行无错。 [C] = 编译，崩溃。 [!] = 不编译。

如您所见，哪些语句是“合法”的问题并没有解决这个问题:其中一些语句可以编译，但会在运行时产生异常。它们合法吗？