什么是instanceof？？？？？？

痛定思痛。 2021-10-09 07:50 220阅读 0赞

**目录**

*  [1、obj 必须为引用类型，不能是基本类型][1_obj]
 *  [2、obj 为 null][2_obj _ null]
 *  [3、obj 为 class 类的实例对象][3_obj _ class]
 *  [4、obj 为 class 接口的实现类][4_obj _ class]
 *  [5、obj 为 class 类的直接或间接子类][5_obj _ class]
 *  [6、问题][6]
 *  [7、深究原理][7]
 *  [8、instanceof 的实现策略][8_instanceof]

--------------------

instanceof 严格来说是Java中的一个双目运算符，用来测试一个对象是否为一个类的实例，用法为：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <p>1</p> </td> 
   <td> <p><code>boolean</code>&nbsp;<code>result = obj&nbsp;</code><code>instanceof</code>&nbsp;<code>Class</code></p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

其中 obj 为一个对象，Class 表示一个类或者一个接口，当 obj 为 Class 的对象，或者是其直接或间接子类，或者是其接口的实现类，结果result 都返回 true，否则返回false。

注意：编译器会检查 obj 是否能转换成右边的class类型，如果不能转换则直接报错，如果不能确定类型，则通过编译，具体看运行时定。

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### 1、obj 必须为引用类型，不能是基本类型 ###

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <p>1</p> <p>2</p> <p>3</p> </td> 
   <td> <p><code>int</code>&nbsp;<code>i =&nbsp;</code><code>0</code><code>;</code></p> <p><code>System.out.println(i&nbsp;</code><code>instanceof</code>&nbsp;<code>Integer);</code><code>//编译不通过</code></p> <p><code>System.out.println(i&nbsp;</code><code>instanceof</code>&nbsp;<code>Object);</code><code>//编译不通过</code></p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

instanceof 运算符只能用作对象的判断。

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### 2、obj 为 null ###

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <p>1</p> </td> 
   <td> <p><code>System.out.println(</code><code>null</code>&nbsp;<code>instanceof</code>&nbsp;<code>Object);</code><code>//false</code></p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

关于 null 类型的描述在官方文档：[https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se7/html/jls-4.html\#jls-4.1][https_docs.oracle.com_javase_specs_jls_se7_html_jls-4.html_jls-4.1] 有一些介绍。一般我们知道Java分为两种数据类型，一种是基本数据类型，有八个分别是 byte  short  int  long  float  double  char boolean,一种是引用类型，包括类，接口，数组等等。而Java中还有一种特殊的 null 类型，该类型没有名字，所以不可能声明为 null 类型的变量或者转换为 null 类型，null 引用是 null 类型表达式唯一可能的值，null 引用也可以转换为任意引用类型。我们不需要对 null 类型有多深刻的了解，我们只需要知道 null 是可以成为任意引用类型的**特殊符号**。

在 [JavaSE规范][JavaSE] 中对 instanceof 运算符的规定就是：如果 obj 为 null，那么将返回 false。

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### 3、obj 为 class 类的实例对象 ###

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <p>1</p> <p>2</p> </td> 
   <td> <p><code>Integer integer =&nbsp;</code><code>new</code>&nbsp;<code>Integer(</code><code>1</code><code>);</code></p> <p><code>System.out.println(integer&nbsp;</code><code>instanceof</code>&nbsp;&nbsp;<code>Integer);</code><code>//true</code></p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

这没什么好说的，最普遍的一种用法。

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### 4、obj 为 class 接口的实现类 ###

了解Java 集合的，我们知道集合中有个上层接口 List，其有个典型实现类 ArrayList

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <p>1</p> <p>2</p> </td> 
   <td> <p><code>public</code>&nbsp;<code>class</code>&nbsp;<code>ArrayList&lt;E&gt;&nbsp;</code><code>extends</code>&nbsp;<code>AbstractList&lt;E&gt;</code></p> <p><code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>implements</code>&nbsp;<code>List&lt;E&gt;, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable</code></p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

所以我们可以用 instanceof 运算符判断 某个对象是否是 List 接口的实现类，如果是返回 true，否则返回 false

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <p>1</p> <p>2</p> </td> 
   <td> <p><code>ArrayList arrayList =&nbsp;</code><code>new</code>&nbsp;<code>ArrayList();</code></p> <p><code>System.out.println(arrayList&nbsp;</code><code>instanceof</code>&nbsp;<code>List);</code><code>//true</code></p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

或者反过来也是返回 true

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <p>1</p> <p>2</p> </td> 
   <td> <p><code>List list =&nbsp;</code><code>new</code>&nbsp;<code>ArrayList();</code></p> <p><code>System.out.println(list&nbsp;</code><code>instanceof</code>&nbsp;<code>ArrayList);</code><code>//true</code></p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

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### 5、obj 为 class 类的直接或间接子类 ###

我们新建一个父类 Person.class，然后在创建它的一个子类 Man.class

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <p>1</p> <p>2</p> <p>3</p> </td> 
   <td> <p><code>public</code>&nbsp;<code>class</code>&nbsp;<code>Person { </code></p> <p>&nbsp;</p> <p><code>}</code></p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

Man.class

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <p>1</p> <p>2</p> <p>3</p> </td> 
   <td> <p><code>public</code>&nbsp;<code>class</code>&nbsp;<code>Man&nbsp;</code><code>extends</code>&nbsp;<code>Person{ </code></p> <p><code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code>&nbsp;</p> <p><code>}</code></p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

测试：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <p>1</p> <p>2</p> <p>3</p> <p>4</p> <p>5</p> <p>6</p> </td> 
   <td> <p><code>Person p1 =&nbsp;</code><code>new</code>&nbsp;<code>Person();</code></p> <p><code>Person p2 =&nbsp;</code><code>new</code>&nbsp;<code>Man();</code></p> <p><code>Man m1 =&nbsp;</code><code>new</code>&nbsp;<code>Man();</code></p> <p><code>System.out.println(p1&nbsp;</code><code>instanceof</code>&nbsp;<code>Man);</code><code>//false</code></p> <p><code>System.out.println(p2&nbsp;</code><code>instanceof</code>&nbsp;<code>Man);</code><code>//true</code></p> <p><code>System.out.println(m1&nbsp;</code><code>instanceof</code>&nbsp;<code>Man);</code><code>//true</code></p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

注意第一种情况， p1 instanceof Man ，Man 是 Person 的子类，Person 不是 Man 的子类，所以返回结果为 false。

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### 6、问题 ###

前面我们说过**编译器会检查 obj 是否能转换成右边的class类型，如果不能转换则直接报错，如果不能确定类型，则通过编译，具体看运行时定。**

**　　**看如下几个例子：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <p>1</p> <p>2</p> <p>3</p> <p>4</p> <p>5</p> <p>6</p> </td> 
   <td> <p><code>Person p1 =&nbsp;</code><code>new</code>&nbsp;<code>Person();</code></p> <p>&nbsp;</p> <p><code>System.out.println(p1&nbsp;</code><code>instanceof</code>&nbsp;<code>String);</code><code>//编译报错</code></p> <p><code>System.out.println(p1&nbsp;</code><code>instanceof</code>&nbsp;<code>List);</code><code>//false</code></p> <p><code>System.out.println(p1&nbsp;</code><code>instanceof</code>&nbsp;<code>List&lt;?&gt;);</code><code>//false</code></p> <p><code>System.out.println(p1&nbsp;</code><code>instanceof</code>&nbsp;<code>List&lt;Person&gt;);</code><code>//编译报错</code></p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

按照我们上面的说法，这里就存在问题了，Person 的对象 p1 很明显不能转换为 String 对象，那么自然 Person 的对象 p1 instanceof String 不能通过编译，但为什么 p1 instanceof List 却能通过编译呢？而 instanceof List<Person> 又不能通过编译了？

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### 7、深究原理 ###

我们可以看Java语言规范Java SE 8 版：[https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se8/html/jls-15.html\#jls-15.20.2][JavaSE]

![format_png][]

如果用伪代码描述：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <p>1</p> <p>2</p> <p>3</p> <p>4</p> <p>5</p> <p>6</p> <p>7</p> <p>8</p> <p>9</p> <p>10</p> <p>11</p> </td> 
   <td> <p><code>boolean</code>&nbsp;<code>result;</code></p> <p><code>if</code>&nbsp;<code>(obj ==&nbsp;</code><code>null</code><code>) { </code></p> <p><code>&nbsp;&nbsp;</code><code>result =&nbsp;</code><code>false</code><code>;</code></p> <p><code>}&nbsp;</code><code>else</code>&nbsp;<code>{ </code></p> <p><code>&nbsp;&nbsp;</code><code>try</code>&nbsp;<code>{ </code></p> <p><code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>T temp = (T) obj;&nbsp;</code><code>// checkcast</code></p> <p><code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>result =&nbsp;</code><code>true</code><code>;</code></p> <p><code>&nbsp;&nbsp;</code><code>}&nbsp;</code><code>catch</code>&nbsp;<code>(ClassCastException e) { </code></p> <p><code>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</code><code>result =&nbsp;</code><code>false</code><code>;</code></p> <p><code>&nbsp;&nbsp;</code><code>}</code></p> <p><code>}</code></p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

也就是说有表达式 obj instanceof T，instanceof 运算符的 obj 操作数的类型必须是引用类型或空类型; 否则，会发生编译时错误。

如果 obj 强制转换为 T 时发生编译错误，则关系表达式的 instanceof 同样会产生编译时错误。 在这种情况下，表达式实例的结果永远为false。

在运行时，如果 T 的值不为null，并且 obj 可以转换为 T 而不引发ClassCastException，则instanceof运算符的结果为true。 否则结果是错误的

简单来说就是：**如果 obj 不为 null 并且 (T) obj 不抛 ClassCastException 异常则该表达式值为 true ，否则值为 false 。**

**　　**所以对于上面提出的问题就很好理解了，为什么 p1 instanceof String 编译报错，因为(String)p1 是不能通过编译的，而 (List)p1 可以通过编译。

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### 8、instanceof 的实现策略 ###

JavaSE 8 instanceof 的实现算法：[https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-6.html\#jvms-6.5.instanceof][https_docs.oracle.com_javase_specs_jvms_se8_html_jvms-6.html_jvms-6.5.instanceof]

![format_png 1][]

1、obj如果为null，则返回false；否则设S为obj的类型对象，剩下的问题就是检查S是否为T的子类型；

2、如果S == T，则返回true；

3、接下来分为3种情况，之所以要分情况是因为instanceof要做的是“子类型检查”，而Java语言的类型系统里数组类型、接口类型与普通类类型三者的子类型规定都不一样，必须分开来讨论。

①、S是数组类型：如果 T 是一个类类型，那么T必须是Object；如果 T 是接口类型，那么 T 必须是由数组实现的接口之一；

②、接口类型：对接口类型的 instanceof 就直接遍历S里记录的它所实现的接口，看有没有跟T一致的；

③、类类型：对类类型的 instanceof 则是遍历S的super链（继承链）一直到Object，看有没有跟T一致的。遍历类的super链意味着这个算法的性能会受类的继承深度的影响。

参考链接：https://www.zhihu.com/question/21574535

[1_obj]: https://www.cnblogs.com/ysocean/p/8486500.html#_label0
[2_obj _ null]: https://www.cnblogs.com/ysocean/p/8486500.html#_label1
[3_obj _ class]: https://www.cnblogs.com/ysocean/p/8486500.html#_label2
[4_obj _ class]: https://www.cnblogs.com/ysocean/p/8486500.html#_label3
[5_obj _ class]: https://www.cnblogs.com/ysocean/p/8486500.html#_label4
[6]: https://www.cnblogs.com/ysocean/p/8486500.html#_label5
[7]: https://www.cnblogs.com/ysocean/p/8486500.html#_label6
[8_instanceof]: https://www.cnblogs.com/ysocean/p/8486500.html#_label7
[Link 1]: https://www.cnblogs.com/ysocean/p/8486500.html#_labelTop
[https_docs.oracle.com_javase_specs_jls_se7_html_jls-4.html_jls-4.1]: https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se7/html/jls-4.html#jls-4.1
[JavaSE]: https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se8/html/jls-15.html#jls-15.20.2
[format_png]: /images/20211009/ef043f1795f44319b9468a95bbd4e228.png
[https_docs.oracle.com_javase_specs_jvms_se8_html_jvms-6.html_jvms-6.5.instanceof]: https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-6.html#jvms-6.5.instanceof
[format_png 1]: /images/20211009/3b33dd50deca4983ae07e5eae5f4bb0a.png