Java类型转换详解（隐式类型转换+强制类型转换）

我们编写 Java 代码时有时会将某种类型的数值赋值给另一种类型的变量，比如存在一个 int 类型的变量 a，现在要将一个 double 类型的数值 4.0 赋值给变量 a，此时就涉及类型转换问题，如下图所示。


只有将一个数值转换成变量的类型才能将其赋值给该变量，否则将会导致赋值操作产生错误。

对于互相兼容的两种类型，Java 编译器会在编译时根据类型自动转换，而对于互不兼容的两种类型则需要我们在代码中添加转换逻辑。

根据这两种情况可以将类型转换分为两种方式：隐式类型转换（自动类型转换）和显式类型转换（强制类型转换）。

Java隐式类型转换

隐式类型转换由编译器负责转换工作，不在 Java 代码层面显式指定转换。这种转换方式一般用于由较少位的类型向较多位的类型转换，这样才能避免信息丢失。


如图 2 所示，8 位空间的类型可以转换成 16 位、32 位或 64 位的类型，其他转换也类似，都是由较少位到较多位的类型转换。由于更多位的空间能保存的信息更多，因此这种转换能做到不丢失信息。

下面来看看 Java 的 8 种基本数据类型之间是如何进行隐式转换的，下图能让大家清晰看到它们之间的转换关系。


上图中的箭头表示某种类型可以转换成所指向的类型。

需要注意的是，如果某种类型能通过箭头间接流转到另一种类型，则说明这个转换也是可行的，比如 byte 类型到 float 类型，由于 byte 可以先转换到 short，再转换到 int，最后转换到 float，因此 byte 类型可以隐式转换成 float 类型。跟着图 3 可以依次列出每种数据类型的隐式转换的情况。

结合上述介绍的转换情况我们看一个实例，其中符合隐式转换的都可以直接进行赋值，编译器编译时便会自动完成转换工作。

public class TypeCastingAutoTest {
    public static void main(String[] args) {
        byte b = (byte) 22;
        short s = (short) 33;
        char c = 'a';
        int i = 55;
        long l = 66L;
        float f = 77.0f;
        int byte2int = b;
        long short2long = s;
        long int2long = i;
        float long2float = l;
        int char2int = c;
        double float2double = f;
        System.out.println("byte类型隐式转为int类型：" + byte2int);
        System.out.println("short类型隐式转为long类型：" + short2long);
        System.out.println("int类型隐式转为long类型：" + int2long);
        System.out.println("long类型隐式转为float类型：" + long2float);
        System.out.println("char类型隐式转为int类型：" + char2int);
        System.out.println("float类型隐式转为double类型：" + float2double);
    }
}

输出结果为：

byte类型隐式转为int类型：22
short类型隐式转为long类型：33
int类型隐式转为long类型：55
long类型隐式转为float类型：66.0
char类型隐式转为int类型：97
float类型隐式转为double类型：77.0

再看看下面不兼容类型转换的例子：

public class TypeCastingAutoErrorTest {
    public static void main(String[] args) {
        float f = 77.0f;
        int float2int = (int) f; // 显式强制类型转换
    }
}

运行失败，报错信息是：

TypeCastingAutoErrorTest.java:5: 错误: 不兼容的类型: 从float转换到int可能会有损失
                int float2int = f;
                                ^
1 个错误

程序中本来的意图是将 float 类型隐式转换为 int 类型，但当我们执行javac TypeCastingAutoErrorTest.java命令进行编译时却发现报了不兼容的错误。因为浮点类型数值转为整型数值可能会导致精确度降低，比如 10.1 转成整数后变为 10，所以不能直接进行隐式转换。

Java显式类型转换

前面提到对于两种互相兼容的类型，可以由编译器自动完成隐式转换，而对于不兼容的类型则需要我们自行进行显式类型转换，接下来就介绍显式类型转换。

显式类型转换也被称为强制类型转换，需要在代码中显式地指定转换工作。这种转换方式一般由较多位的类型向较少位的类型转换，因此很可能会造成信息丢失的情况。

如下图所示，64 位的类型可以强制向 32 位、16 位和 8 位的类型进行转换，其他类似。


Java 的 8 种基本数据类型之间的显式转换可以通过下图来了解。


很明显，图 5 与图 3 的主要不同之处就是箭头的方向相反。总体而言，箭头由较多位类型指向较少位类型，比如 double 指向 int。图 5 列出了每种数据类型可进行显式转换的情况。

注意，没必要死记硬背这些转换关系，使用时查阅即可，或者用程序测试一下看看有没有报错就知道了。

显式转换的语法相当简单，只需在变量前面用括号指定类型，就能将该变量转换成指定类型。例如将 double 类型变量 d 转换为 int 类型，只需在变量 d 前面加上“(int)”。

下面给出显式转换的例子：

public class TypeCastingExplicitTest {
    public static void main(String[] args) {
        char c = 'a';
        int i = 55;
        long l = 66L;
        float f = 77.0f;
        double d = 65.0;
        byte long2byte = (byte) l;
        char double2char = (char) d;
        short char2short = (short) c;
        int float2int = (int) f;
        char int2char = (char) i;
        System.out.println("long类型显式转为byte类型：" + long2byte);
        System.out.println("double类型显式转为char类型：" + double2char);
        System.out.println("char类型显式转为short类型：" + char2short);
        System.out.println("float类型显式转为int类型：" + float2int);
        System.out.println("int类型显式转为char类型：" + int2char);
    }
}

输出结果为：

long类型显式转为byte类型：66
double类型显式转为char类型：A
char类型显式转为short类型：97
float类型显式转为int类型：77
int类型显式转为char类型：7

可以看到显式转换必须在代码的前面用括号声明要强制转换的类型。