Java關鍵字——instanceof

instanceof 嚴格來講是Java中的一個雙目運算符，用來測試一個對象是否爲一個類的實例，用法爲：

1	boolean  result = obj  instanceof  Class

　　其中 obj 爲一個對象，Class 表示一個類或者一個接口，當 obj 爲 Class 的對象，或者是其直接或間接子類，或者是其接口的實現類，結果result 都返回 true，不然返回false。

　　注意：編譯器會檢查 obj 是否能轉換成右邊的class類型，若是不能轉換則直接報錯，若是不能肯定類型，則經過編譯，具體看運行時定。

一、obj 必須爲引用類型，不能是基本類型

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int  i =  0 ; System.out.println(i  instanceof  Integer); //編譯不經過 System.out.println(i  instanceof  Object); //編譯不經過

　　instanceof 運算符只能用做對象的判斷。

二、obj 爲 null

1	System.out.println( null  instanceof  Object); //false

　　關於 null 類型的描述在官方文檔：https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se7/html/jls-4.html#jls-4.1 有一些介紹。通常咱們知道Java分爲兩種數據類型，一種是基本數據類型，有八個分別是 byte  short  int  long  float  double  char boolean,一種是引用類型，包括類，接口，數組等等。而Java中還有一種特殊的 null 類型，該類型沒有名字，因此不可能聲明爲 null 類型的變量或者轉換爲 null 類型，null 引用是 null 類型表達式惟一可能的值，null 引用也能夠轉換爲任意引用類型。咱們不須要對 null 類型有多深入的瞭解，咱們只須要知道 null 是能夠成爲任意引用類型的特殊符號。

　　在 JavaSE規範 中對 instanceof 運算符的規定就是：若是 obj 爲 null，那麼將返回 false。

三、obj 爲 class 類的實例對象

1 2	Integer integer =  new  Integer( 1 ); System.out.println(integer  instanceof   Integer); //true

　　這沒什麼好說的，最廣泛的一種用法。

四、obj 爲 class 接口的實現類

　　瞭解Java 集合的，咱們知道集合中有個上層接口 List，其有個典型實現類 ArrayList

1 2	public  class  ArrayList<E>  extends  AbstractList<E>          implements  List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable

　　因此咱們能夠用 instanceof 運算符判斷 某個對象是不是 List 接口的實現類，若是是返回 true，不然返回 false

1 2	ArrayList arrayList =  new  ArrayList(); System.out.println(arrayList  instanceof  List); //true

　　或者返回來也是返回 true

1 2	List list =  new  ArrayList(); System.out.println(list  instanceof  ArrayList); //true

五、obj 爲 class 類的直接或間接子類

　　咱們新建一個父類 Person.class，而後在建立它的一個子類 Man.class

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public  class  Person {   }

　　Man.class

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public  class  Man  extends  Person{       }

　　測試：

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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

　　注意第一種狀況， p1 instanceof Man ，Man 是 Person 的子類，Person 不是 Man 的子類，因此返回結果爲 false。

六、問題

　　前面咱們說過編譯器會檢查 obj 是否能轉換成右邊的class類型，若是不能轉換則直接報錯，若是不能肯定類型，則經過編譯，具體看運行時定。

　　看以下幾個例子：

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Person p1 =  new  Person();   System.out.println(p1  instanceof  String); //編譯報錯 System.out.println(p1  instanceof  List); //false System.out.println(p1  instanceof  List<?>); //false System.out.println(p1  instanceof  List<Person>); //編譯報錯

　　按照咱們上面的說法，這裏就存在問題了，Person 的對象 p1 很明顯不能轉換爲 String 對象，那麼天然 Person 的對象 p1 instanceof String 不能經過編譯，但爲何 p1 instanceof List 卻能經過編譯呢？而 instanceof List<Person> 又不能經過編譯了？

七、深究原理

　　咱們能夠看Java語言規範Java SE 8 版：https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se8/html/jls-15.html#jls-15.20.2

 　　若是用僞代碼描述：

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boolean  result; if  (obj ==  null ) {    result =  false ; }  else  {    try  {        T temp = (T) obj;  // checkcast        result =  true ;    }  catch  (ClassCastException e) {        result =  false ;    } }

　　也就是說有表達式 obj instanceof T，instanceof 運算符的 obj 操做數的類型必須是引用類型或空類型; 不然，會發生編譯時錯誤。 

　　若是 obj 強制轉換爲 T 時發生編譯錯誤，則關係表達式的 instanceof 一樣會產生編譯時錯誤。 在這種狀況下，表達式實例的結果永遠爲false。

　　在運行時，若是 T 的值不爲null，而且 obj 能夠轉換爲 T 而不引起ClassCastException，則instanceof運算符的結果爲true。 不然結果是錯誤的

　　簡單來講就是：若是 obj 不爲 null 而且 (T) obj 不拋 ClassCastException 異常則該表達式值爲 true ，不然值爲 false 。

　　因此對於上面提出的問題就很好理解了，爲何 p1 instanceof String 編譯報錯，由於(String)p1 是不能經過編譯的，而 (List)p1 能夠經過編譯。

八、instanceof 的實現策略

　　JavaSE 8 instanceof 的實現算法：https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-6.html#jvms-6.5.instanceof

　　

 

　　一、obj若是爲null，則返回false；不然設S爲obj的類型對象，剩下的問題就是檢查S是否爲T的子類型；

　　二、若是S == T，則返回true；

　　三、接下來分爲3種狀況，之因此要分狀況是由於instanceof要作的是「子類型檢查」，而Java語言的類型系統裏數組類型、接口類型與普通類類型三者的子類型規定都不同，必須分開來討論。

　　①、S是數組類型：若是 T 是一個類類型，那麼T必須是Object；若是 T 是接口類型，那麼 T 必須是由數組實現的接口之一；

　　②、接口類型：對接口類型的 instanceof 就直接遍歷S裏記錄的它所實現的接口，看有沒有跟T一致的；

　　③、類類型：對類類型的 instanceof 則是遍歷S的super鏈（繼承鏈）一直到Object，看有沒有跟T一致的。遍歷類的super鏈意味着這個算法的性能會受類的繼承深度的影響。