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Java instanceof关键字详解

2021年1月24日   |   by tgcode

严格来说 instanceof 是 Java 中的一个双目运算符，由于它是由字母组成的，所以也是 Java 的保留关键字。在 Java 中可以使用 instanceof 关键字判断一个对象是否为一个类（或接口、抽象类、父类）的实例，语法格式如下所示。

boolean result = obj instanceof Class

其中，obj 是一个对象，Class 表示一个类或接口。obj 是 class 类（或接口）的实例或者子类实例时，结果 result 返回 true，否则返回 false。

下面介绍 Java instanceof 关键字的几种用法。

1）声明一个 class 类的对象，判断 obj 是否为 class 类的实例对象（很普遍的一种用法），如以下代码：

Integer integer = new Integer(1);
System.out.println(integer instanceof  Integer);    // true

2）声明一个 class 接口实现类的对象 obj，判断 obj 是否为 class 接口实现类的实例对象，如以下代码：

Java 集合中的 List 接口有个典型实现类 ArrayList。

public class ArrayList extends AbstractList
        implements List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable

所以我们可以用 instanceof 运算符判断 ArrayList 类的对象是否属于 List 接口的实例，如果是返回 true，否则返回 false。

ArrayList arrayList = new ArrayList();
System.out.println(arrayList instanceof List);    // true

或者反过来也是返回 true

List list = new ArrayList();
System.out.println(list instanceof ArrayList);    // true

3）obj 是 class 类的直接或间接子类

我们新建一个父类 Person.class，代码如下：

public class Person {
}

创建 Person 的子类 Man，代码如下：

public class Man extends Person {
}

测试代码如下：

Person p1 = new Person();
Person p2 = new Man();
Man m1 = new Man();
System.out.println(p1 instanceof Man);    // false
System.out.println(p2 instanceof Man);    // true
System.out.println(m1 instanceof Man);    // true

第 4 行代码中，Man 是 Person 的子类，Person 不是 Man 的子类，所以返回结果为 false。

值得注意的是 obj 必须为引用类型，不能是基本类型。例如以下代码：

int i = 0;
System.out.println(i instanceof Integer);    // 编译不通过
System.out.println(i instanceof Object);    // 编译不通过

所以，instanceof 运算符只能用作对象的判断。

当 obj 为 null 时，直接返回 false，因为 null 没有引用任何对象。

Integer i = 1;
System.out.println(i instanceof null);    // false

所以，obj 的类型必须是引用类型或空类型，否则会编译错误。

当 class 为 null 时，会发生编译错误，错误信息如下：

Syntax error on token “null”, invalid ReferenceType

所以 class 只能是类或者接口。

编译器会检查 obj 能否转换成右边的 class 类型，如果不能转换则直接报错，如果不能确定类型，则通过编译。这句话有些难理解，下面我们举例说明。

Person p1 = new Person();
System.out.println(p1 instanceof String);    // 编译报错
System.out.println(p1 instanceof List);    // false
System.out.println(p1 instanceof List>);    // false
System.out.println(p1 instanceof List);    // 编译报错

上述代码中，Person 的对象 p1 很明显不能转换为 String 对象，那么p1 instanceof String不能通过编译，但p1 instanceof List却能通过编译，而instanceof List又不能通过编译了。关于这些问题，可以查看Java语言规范Java SE8版寻找答案，如图所示。

%title插图%num

可以理解成以下代码：

boolean result;
if (obj == null) {
    result = false;    // 当obj为null时，直接返回false
} else {
    try {
        // 判断obj是否可以强制转换为T
        T temp = (T) obj; 
        result = true;
    } catch (ClassCastException e) {
        result = false;
    }
}

在 T 不为 null 和 obj 不为 null 时，如果 obj 可以转换为 T 而不引发异常（ClassCastException），则该表达式值为 true ，否则值为 false 。所以对于上面提出的问题就很好理解了，p1 instanceof String会编译报错，是因为(String)p1是不能通过编译的，而(List)p1可以通过编译。

instanceof 也经常和三目（条件）运算符一起使用，代码如下：

A instanceof B ? A : C

判断 A 是否可以转换为 B ，如果可以转换返回 A ，不可以转换则返回 C。下面通过一个例子来讲解，代码如下：

public class Test {
    public Object animalCall(Animal a) {
        String tip = "这个动物不是牛！";
        // 判断参数a是不是Cow的对象
        return a instanceof Cow ? (Cow) a : tip;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Sheep sh = new Sheep();
        Test test = new Test();
        System.out.println(test.animalCall(sh));
    }
}

class Animal {

}

class Cow extends Animal {

}

class Sheep extends Animal {

}

以上代码中，我们声明了一个 Animal 类作为父类，Cow 类和 Sheep 类为 Animal 的子类，在 Test 类的 main 函数中创建类 Sheep 的对象作为形参传递到 animalCall 方法中，因为 Sheep 类的对象不能转换为 Cow 类型，所以输出结果为“这个动物不是牛！”。

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