Java的静态类型检查示例代码详解

关于静态类型检查和动态类型检查的解释：

静态类型检查：基于程序的源代码来验证类型安全的过程；

动态类型检查：在程序运行期间验证类型安全的过程；

Java使用静态类型检查在编译期间分析程序，确保没有类型错误。基本的思想是不要让类型错误在运行期间发生。

在各色各样的编程语言中，总共存在着两个类型检查机制：静态类型检查和动态类型检查。

静态类型检查是指通过对应用程序的源码进行分析，在编译期间就保证程序的类型安全。

动态类型检查是在程序的运行过程中，验证程序的类型安全。在Java中，编译期间使用静态类型检查机制分析Java源代码，可以提前发现Java中类型缺少的错误。这个机制的好处是，不让错误的事情在运行时才被发现。本文，将使用几个代码示例，深入讲解Java中的类型检查机制。一旦完全理解了本文的例子，就完全掌握了Java中的静态类型检查。

深入分析Java的静态类型检查

代码示例

假设我们有如下的两个类，类Super 和 类Suber,而且他们具有如下继承关系：

class Super {
Super me() {
return this;
}
public void doSuper() {
System.out.println("www.tiantianbianma.com");
}
}
class Suber extends Super {
public void doSuber() {
System.out.println("天天编码");
}
}

首先，思考这个问题：”new Suber().me()” 的返回值是什么？ 是一个 Super对象 还是一个 Suber对象？

这个 me() 方法被声明为返回一个 Super对象，所以，在编译期间，编译期认为它返回的是一个 Super对象。但是，在运行期间，该语句实际返回的是一个 Suber对象，因为 Suber继承了Super的me()方法，并返回了自身对象(多态性)。

静态检查

我们来看看常见的错误示例代码：

// 错误
new Suber().me().doSuber();

这个语句在编译时会报错，虽然 “new Suber().me()” 返回的结果，本质上是一个 Suber对象，Suber对象确实也具有 doSuber() 方法。但是，在编译器看来，”new Suber().me()” 返回结果的引用类型是 Super，自然不能在Super类型的引用上调用该类型没有定义的 doSuber() 方法。所以，我们可以改成如下的正确形式：

// 正确
new Suber().me().doSuper();

另外，既然 “new Suber().me()” 返回的结果确实是一个 Suber对象，如果想调用其特有的方法，我们可以使用强制类型转换来完成功能：

// 正确
((Suber) new Suber().me()).doSuber();

深入扩展

现在，假设我们增加了一个如下所示的类：Brother

class Brother extends Super{
public void doBad() {
System.out.println("好好学习");
}
}

那么，大家思考一下如下的语句：

// 正确
((Brother) new Suber().me()).beBad();

这个语句真的是正确的吗？实际上，该语句确实可以通过静态类型检查和正确编译。毕竟，编译器不知道 “new Suber().me()” 的实际类型。但是，该语句在运行时出抛出如下的错误：

java.lang.ClassCastException: Suber cannot be cast to Brother

原因很简单，两个不存在任何继承关系的类(Suber和Brother)不可以做类型转换。

总结