Java中类型、向上转型与类/接口的关系澄清

先明确前提的类与接口定义：

// 接口定义
interface isLiving {}
interface isCute {}

// 父类实现isLiving接口
class Animal implements isLiving {}

// 子类继承Animal并实现isCute接口
class Dog extends Animal implements isCute {}

在Java里，引用变量有编译类型（声明时的类型）和运行时类型（实际创建的对象类型）之分：对象本身的实际类型从创建后就不会改变，而引用变量的编译类型可以通过转型改变，但这只是限制了编译阶段能访问的成员，不会改变对象本身的类型归属。

针对你的三个问题逐一解答：

问题1：Animal dog1 = new Dog(); 中dog1的类型是否同时为Animal和isLiving？ #

首先纠正一个认知偏差：dog1是引用变量，它的编译类型是Animal，但它指向的对象实际类型是Dog。
从对象本身的类型归属来说，这个Dog对象同时属于Dog、Animal、isLiving、isCute这四个类型范畴（因为Dog继承Animal，Animal实现isLiving，Dog自己实现isCute）。
而从编译阶段的访问限制来看，dog1这个引用只能被当作Animal或isLiving类型来使用（因为Animal实现了isLiving），编译时无法直接访问Dog或isCute的独有方法，但运行时调用方法时依然会执行Dog的实现。

问题2：Dog dog2 = new Dog(); 中dog2的类型是同时为Dog和isCute，还是同时为Dog、isCute和isLiving？ #

dog2的编译类型和实际类型都是Dog。由于Dog继承了Animal，而Animal实现了isLiving接口，所以Dog类自动继承了Animal的接口实现，因此这个Dog对象的类型同时属于Dog、Animal、isLiving、isCute。
简单说：dog2对应的对象同时具备Dog、isCute、isLiving这三个类型（Animal作为父类类型也包含在内）。

问题3：将dog2向上转型为Animal后，其类型是否为Animal和isLiving？ #

假设转型代码为：Animal dog3 = dog2;
此时dog3的编译类型是Animal，但它指向的对象实际类型依然是Dog。
从编译阶段的访问限制来看，dog3只能被当作Animal或isLiving类型使用；但对象本身的实际类型还是Dog，依然具备Dog、isCute的类型属性——只是转型后的引用无法直接访问这些类型的独有方法，除非通过强制向下转型恢复为Dog类型。
所以从引用的编译类型角度，它的可识别类型是Animal和isLiving；但从对象本身的类型归属来说，它依然包含所有父类和接口类型。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mr. Brown