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Java instanceof关键字详解

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<E> extends AbstractList<E>
        implements List<E>, 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<Person>);    // 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<Person>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。


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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