Java编译时类型与运行时类型

Java编译时类型与运行时类型是Java中非常重要的概念。在Java程序运行过程中，一个实例对象在编译时和运行时可能拥有不同的类型。下面我们来详细了解一下Java编译时类型与运行时类型。

什么是编译时类型

编译时类型指的是被声明的类型。在Java程序编译阶段，Java编译器会根据变量声明的类型对变量进行类型检查，这个被检查的类型就是编译时类型。编译时类型的主要作用是编译器在检查类型安全性和进行类型转换时使用。

下面是一个示例：

Object obj = "Hello, World!";

在上面的代码中，变量obj的类型声明为Object，所以编译器在编译阶段会检查变量obj的类型是否为Object类型。这里的编译时类型就是Object。

什么是运行时类型

运行时类型指的是实际的类型。在Java程序运行阶段，变量的实际类型可能与其声明的类型不同，这个实际的类型就是运行时类型。运行时类型的主要作用是在程序运行阶段进行类型判断和类型转换。

下面是一个示例：

Object obj = "Hello, World!";
String str = (String) obj;

在上面的代码中，变量obj的编译时类型为Object，但是变量实际上被赋值为一个String类型的对象。所以在运行时，变量obj的运行时类型是String，我们将其强制类型转换为String类型，并将其赋值给变量str。

编译时类型与运行时类型之间关系

在Java程序中，编译时类型与运行时类型之间存在着一个继承关系。即：子类对象可以通过向上转型为父类对象，但不能通过向下转型还原为子类对象。

下面是一个示例：

Animal cat = new Cat();
cat.eat();
Cat cat2 = (Cat) cat; // 报错，ClassCastException

在上面的代码中，我们定义了一个Animal类和一个Cat类，其中Cat类继承自Animal类。我们首先将一个Cat类的对象向上转型为一个Animal类的对象，这个Animal类的对象的编译时类型为Animal，运行时类型为Cat。但是，我们如果将这个对象再向下转型为一个Cat类的对象时，程序会抛出ClassCastException异常。原因是我们将其向上转型只是修改了变量的编译时类型，而没有改变对象的实际类型。

小结

Java编译时类型与运行时类型是Java中非常重要的概念。编译时类型是指变量声明时的类型，在编译阶段对变量进行类型检查和类型转换时使用；运行时类型是指变量在程序运行时的实际类型，在运行时进行类型判断和类型转换时使用。两者之间存在继承关系，但是向下转型时需要注意避免ClassCastException异常的发生。