C#使用is、as关键字以及显式强转实现引用类型转换

在C#中，当引用类型需要转换的时候，经常会用到关键字is、as以及显式强转。本篇来体验这三者的用法。

先来梳理.NET引用类型转换的"约定俗成"，或者叫"惯例"：

子类可以隐式转换为父类/基类，也就是"里氏替换原则"所说的：子类必须能够替换其父类/基类。

父类/基类转换为子类时，必须进行显式类型强转。

子类转换成父类

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Animal animal = new Dog(){Name = "Dog",Age = 1};
            Console.WriteLine(animal.Name);
            Console.ReadKey();
        }
    }
    public class Animal
    {
        public string Name { get; set; }
    }
    public class Dog : Animal
    {
        public int Age { get; set; }
    }

输出结果：Dog

以上，体验了子类转换成父类，从中可以看出：子类Dog确实能替换父类Animal，换句话说，子类就是父类，子类的实例可以赋值给父类的变量，不需要as，不需要强转，一切都是隐式发生，很好地体现了"里氏替换原则"。

父类转换为子类，父类变量通过子类赋值而创建 父类as成子类：

Animal animal = new Dog(){Name = "Dog",Age = 1};
Dog dog = animal as Dog;
Console.WriteLine(dog.Name + " " + dog.Age);
Console.ReadKey();

输出结果：Dog 1

父类显式强转成子类

Animal animal = new Dog(){Name = "Dog",Age = 1};
Dog dog = (Dog)animal;
Console.WriteLine(dog.Name + " " + dog.Age);
Console.ReadKey();

输出结果：Dog 1

以上，不管是使用as还是显式强转，父类都可以转换成子类，但是有前提的：把子类实例赋值给父类变量。

父类转换为子类，父类变量通过自身构造函数而创建

父类as成子类失败：

Animal animal = new Animal(){Name = "Sheep"};
Dog dog = animal as Dog;
Console.WriteLine(dog.Name + " " + dog.Age);
Console.ReadKey();

输出结果：报"NullReferenceException"错

可见，当父类变量通过自身构造函数而创建时，无法将父类转换成子类。

(1)为了避免as的时候报"NullReferenceException"错，引入关键is做类型判断：

Animal animal = new Animal(){Name = "Sheep"};
if (animal is Dog)
{
    Dog dog = animal as Dog;
    Console.WriteLine(dog.Name + " " + dog.Age);
}
else
{
    Console.WriteLine("animal不能转换为Dog");
}
Console.ReadKey();

输出结果：animal不能转换为Dog

(2)用as做类型转换的时候，如果转换失败，返回null。根据这点，也可以通过判断as转换后的返回值是否为null,来避免报错：

Animal animal = new Animal(){Name = "Sheep"};
Dog dog = animal as Dog;
if (dog != null)
{
    Console.WriteLine(dog.Name + " " + dog.Age);
}
else
{
    Console.WriteLine("animal不能转换为Dog");
}
Console.ReadKey();

输出结果：animal不能转换为Dog

父类显式强转成子类失败

Animal animal = new Animal(){Name = "Sheep"};
Dog dog = (Dog) animal;
Console.WriteLine(dog.Name + " " + dog.Age);
Console.ReadKey();

输出结果：报"InvalidCastException"错

可见，当父类变量通过自身构造函数而创建时，无法将父类转换成子类。

为了避免显示强转时报"InvalidCastException"错，引入关键字is做类型判断：

Animal animal = new Animal(){Name = "Sheep"};
if (animal is Dog)
{
    Dog dog = (Dog)animal;
    Console.WriteLine(dog.Name + " " + dog.Age);
}
else
{
    Console.WriteLine("animal不能转换为Dog");
}
Console.ReadKey();