Javaのアップキャストとダウンキャストについて現役エンジニアが解説【初心者向け】

Javaのアップキャストとダウンキャストについて解説します。実際にプログラムを書いて説明しているので、ぜひ理解しておきましょう。

 

そもそもJavaについてよく分からないという方は、Javaとは何なのか解説した記事を読むとさらに理解が深まります。
 

なお本記事は、TechAcademyのオンラインブートキャンプJava講座の内容をもとに作成しています。

 

 

 

キャストとは

キャストとは型の変換を行うことです。キャスト演算子を使って書下記のように実装します。

(データ型)式

 

アップキャストとダウンキャストとは

アップキャストとダウンキャストは継承や異なるオブジェクトをまとめて扱うことを可能にするjavaの重要な機能です。

継承関係のあるクラスで、継承元をスーパークラス、継承先をサブクラスと言いますが、javaではサブクラスのオブジェクトをスーパークラスと同じように扱うことができます。

これをアップキャストと言います。尚、アップキャストは特別なコーディングを行わなくても自動で行われます。

class Fish {
  int weight = 0;
}

class Shark extends Fish {
}

public class Sample {

  public static void main(String[] args) {

    Shark shark = new Shark();

    //アップキャスト
    Fish fish = shark;
    fish.weight = 500;

    System.out.println("重さは" + fish.weight + "g");

  }
}

上記の例では、Fishクラスがスーパークラス、SharkクラスはFishクラスを継承するサブクラスです。Sharkクラスのオブジェクトを作成した後、Fishクラス型の変数に代入しています。ここでは自動的にアップキャストが行われます。

実行結果は

重さは500g

となります。

ダウンキャストは、スーパークラスからサブクラスへの変換です。アップキャストと違いダウンキャストは自動で行われないので、括弧の中に型を指定してキャストを実装する必要があります。

class Fish {
  int weight = 0;
}

class Shark extends Fish {
}

public class Sample {

  public static void main(String[] args) {

    Shark shark = new Shark();

    //アップキャスト
    Fish fish = shark;

    fish.weight = 500;

    //ダウンキャスト
    shark = (Shark) fish;

    System.out.println("重さは" + shark.weight + "g");

  }
}

ひとつ前のサンプルにダウンキャストの処理を追加しました。

(Shark) fish;　のところで明示的に変換先のデータ型を指定しています。

実行結果は先ほどと同様に

重さは500g

となります。

 

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実際に書いてみよう

ダウンキャストで注意しなければいけないのは、インスタンス化した時の型でないものにはダウンキャストできないということです。以下のサンプルで確認します。

 

class Fish {

  String name = "";
}

class Shark extends Fish {
}

class Salmon extends Fish {
}

public class Sample {

  public static void main(String[] args) {

    Shark shark = new Shark();
    shark.name = "サメ";

    //アップキャスト
    Fish fish1 = shark;

    System.out.println("魚の名前はは" + fish1.name);



    //ダウンキャストキャストを試みる
    Salmon salmon= (Salmon) fish1;

    System.out.println("魚の名前はは" + salmon.name);

  }
}

 

実行結果は

魚の名前ははサメ
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: Shark cannot be cast to Salmon
at Sample.main(Sample.java:31)

となります。

SharkオブジェクトをFish型へアップキャストした後、Salmon型へキャストしようとしていますがjava.lang.ClassCastExceptionとエラーになります。

SharkオブジェクトはSalmon型でのインスタンス化を行っていないのでSalmon型へのキャストはできません。

 

監修してくれたメンター

長屋雅美 独立系SIerで7年勤務後、現在はフリーのエンジニアとして自宅をオフィスとして活動しています。 JavaやC♯、shellscriptを用いた開発を主に担当し、TechAcademyではJavaコースを担当しています。

 

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