Расскажите про приведение типов. Что такое понижение и повышение типа?

Java является строго типизированным языком программирования, а это означает, то что каждое выражение и каждая переменная имеет строго определенный тип уже на момент компиляции. Однако определен механизм приведения типов (casting) - способ преобразования значения переменной одного типа в значение другого типа.

В Java существуют несколько разновидностей приведения:

Тождественное (identity). Преобразование выражения любого типа к точно такому же типу всегда допустимо и происходит автоматически.

Расширение (повышение, upcasting) примитивного типа (widening primitive). Означает, что осуществляется переход от менее емкого типа к более ёмкому. Например, от типа byte (длина 1 байт) к типу int (длина 4 байта). Такие преобразование безопасны в том смысле, что новый тип всегда гарантировано вмещает в себя все данные, которые хранились в старом типе и таким образом не происходит потери данных. Этот тип приведения всегда допустим и происходит автоматически.

Сужение (понижение, downcasting) примитивного типа (narrowing primitive). Означает, что переход осуществляется от более емкого типа к менее емкому. При таком преобразовании есть риск потерять данные. Например, если число типа int было больше 127, то при приведении его к byte значения битов старше восьмого будут потеряны. В Java такое преобразование должно совершаться явным образом, при этом все старшие биты, не умещающиеся в новом типе, просто отбрасываются - никакого округления или других действий для получения более корректного результата не производится.

Расширение объектного типа (widening reference). Означает неявное восходящее приведение типов или переход от более конкретного типа к менее конкретному, т.е. переход от потомка к предку. Разрешено всегда и происходит автоматически.

Сужение объектного типа (narrowing reference). Означает нисходящее приведение, то есть приведение от предка к потомку (подтипу). Возможно только если исходная переменная является подтипом приводимого типа. При несоответствии типов в момент выполнения выбрасывается исключение ClassCastException. Требует явного указания типа.

Преобразование к строке (to String). Любой тип может быть приведен к строке, т.е. к экземпляру класса String.

Запрещенные преобразования (forbidden). Не все приведения между произвольными типами допустимы. Например, к запрещенным преобразованиям относятся приведения от любого ссылочного типа к примитивному и наоборот (кроме преобразования к строке). Кроме того невозможно привести друг к другу классы находящиеся на разных ветвях дерева наследования и т.п.

При приведении ссылочных типов с самим объектом ничего не происходит, - меняется лишь тип ссылки, через которую происходит обращение к объекту.

Для проверки возможности приведения нужно воспользоваться оператором instanceof:

Parent parent = new Child();

if (parent instanceof Child) {

Child child = (Child) parent;

}

 

Когда в приложении может быть выброшено исключение ClassCastException?

ClassCastException (потомок RuntimeException) - исключение, которое будет выброшено при ошибке приведения типа.

 

Что такое autoboxing («автоупаковка») в Java и каковы правила упаковки примитивных типов в классы-обертки?

Автоупаковка - это механизм неявной инициализации объектов классов-оберток (Byte, Short, Integer, Long, Float, Double, Character, Boolean) значениями соответствующих им исходных примитивных типов (byte, short, int...), без явного использования конструктора класса.

Автоупаковка происходит при прямом присваивании примитива классу-обертке (с помощью оператора =), либо при передаче примитива в параметры метода (типа класса-обертки).

Автоупаковке в классы-обертки могут быть подвергнуты как переменные примитивных типов, так и константы времени компиляции (литералы и final-примитивы). При этом литералы должны быть синтаксически корректными для инициализации переменной исходного примитивного типа.

Автоупаковка переменных примитивных типов требует точного соответствия типа исходного примитива типу класса-обертки. Например, попытка упаковать переменную типа byte в Short, без предварительного явного приведения byte в short вызовет ошибку компиляции.

Автоупаковка констант примитивных типов допускает более широкие границы соответствия. В этом случае компилятор способен предварительно осуществлять неявное расширение/сужение типа примитивов:

неявное расширение/сужение исходного типа примитива до типа примитива соответствующего классу-обертке (для преобразования int в Byte, сначала компилятор самостоятельно неявно сужает int к byte)

автоупаковку примитива в соответствующий класс-обертку. Однако, в этом случае существуют два дополнительных ограничения: a) присвоение примитива обертке может производится только оператором = (нельзя передать такой примитив в параметры метода без явного приведения типов) b) тип левого операнда не должен быть старше чем Character, тип правого не должен старше, чем int: допустимо расширение/сужение byte в/из short, byte в/из char, short в/из char и только сужение byte из int, short из int, char из int. Все остальные варианты требуют явного приведения типов).

Дополнительной особенностью целочисленных классов-оберток созданных автоупаковкой констант в диапазоне -128... +127 является то, что они кэшируются JVM. Поэтому такие обертки с одинаковыми значениями будут являться ссылками на один объект.

 

22. Класс Object (нативные методы, JNA, equals(), hashcode(), toString(), getClass(), clone(), notify(), notifyAll(), 3 вида wait(), finalize()).