对象数组的初学者混淆

Question

当我在以下代码中声明数组时，我无法理解实际发生的情况。

class Type1 {

}

class Type2 extends Type1 {
    public void method2() {

    }
}

class Test {
    public static void main(String[] args) {

        Type1[] x = new Type2[2];
        x[0] = new Type1(); // runtime error
        x[1] = new Type2();
        x[1].method2(); // syntax error

    }
}

我认为由于数组声明的右侧是new Type2[2]，因此该数组将包含Type2 类型的引用变量。如果这是真的，那么第一个错误是有道理的，因为我不能有一个引用超类型的子类型。

但是，为什么第二个错误在那之后出现了两行？ method2()不是Type2知道的，所以方法是引用变量知道的吗？似乎是因为Type1 不知道method2，所以这是否意味着数组包含Type1 类型的引用变量？如果这是真的，为什么会出现第一个错误，因为它不再是引用超类型的子类型？

另外，为什么第一个错误是运行时错误，而另一个是语法错误？

请注意，我只是在上我的第二门编程课程，所以我的术语可能有点偏离。

编辑：问题here 没有回答我的问题，因为它没有回答为什么像x 这样的数组元素不能调用method2()，即使Type 2 的x 的元素也是如此。我的问题因此而不同，因为我的问题还问为什么在第二个错误也发生时会发生第一个错误（为什么x 的元素不能引用Type1 类型的对象并且同时不能调用method2())。我原本以为，如果一个错误发生了，那么另一个错误就不会发生。我想要两个错误之间的比较，以及比简单的多态性规则更深入的解释。

Answer 1

这是 Java 允许您做的那些奇怪的事情之一，将派生类的数组分配给基类的数组变量。

在您的代码中，编译时的x 是Type1[] 类型。这就是编译器所认为的。在运行时，x 的类型为 Type2[]，但编译器不知道这一点。

第一个错误发生在运行时，因为正如您所说，您不能将Type1 分配给Type2 类型的变量。

但是第二个错误发生在编译时，因为编译器仍然认为x的类型是Type1，并且Type1中没有调用method2的方法，即使x实际上持有一个@ 987654332@ 在运行时。

要调用method2，您需要通过强制转换告诉编译器x[1] 的类型为Type2：

((Type2)x[1]).method2();

今天的课程？不要这样做：

Superclass[] array = new Subclass[2];

你会惹上麻烦的。

Answer 2

超类型引用可以引用子类型。我想你明白这一点，因为第一个错误对你来说是连贯的。

第二个错误源于在编译时x 仍然是Type1[]。这意味着在运行时引用可以包含任何子类型，包括没有方法method2 的类型。所以只能使用Type1中定义的方法。

例如，您可以在运行时使用isInstanceOf 检查类型是否实际上是Type2，然后将其转换为Type2，然后使用method2。 不过，通常有更好的解决方案。

Answer 3

以下代码通俗地说，

Type1[] x = new Type2[2];

让我们只使用Type1 x = new Type2;不是数组，而是类。

您从上述步骤中推断出什么？

这里的 x 是一个参考变量。我们正在创建一个“Type2”对象，x 具有 Object Type2 的引用[可以说，x 是一个指向 Type2 对象的遥控器]。别忘了，x 属于 'Type1' 类型，这意味着它的遥控器上没有 'method2()' 按钮。[记住，method2 属于 Type2 类而不是 Type1]。

编译器调用对象的方法，只有当它在类中看到它时。编译器不关心你正在创建哪个对象 [here: new Type2]，它只关心你正在调用谁（here: x[1]，它的类型是 Type1 ）。因此，它会引发编译时错误。它不关心运行时发生了什么或它指向哪个对象，它只关心引用类型是否有调用方法[在我们的术语中，遥控器是否有那个按钮]?.

为什么第一个错误是运行时错误，而另一个是语法 错误？

我希望上述解释（当您根据您的问题考虑数组类型时）回答您问题的后半部分。

而且，至于第一部分，您几乎已经回答了。无论如何，数组允许这种东西并在运行时爆炸，而 Arraylist 在编译时这样做。[这是泛型的一部分]。

正如你所说，你是这个东西的新手，这是我给你的参考。

参考：

Head First Java