面试必备:每天都看见的instanceof，却不知道怎么描述

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，基本用法为：

boolean result = obj instanceof Class

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。

01.obj 必须为引用类型，不能是基本类型

int i = 0;

Integer j = 0;

System.out.println(i instanceof Integer);

System.out.println(i instanceof Object);

System.out.println(j instanceof Integer);

System.out.println(j instanceof Object);

其中，前两个是编译不通过的，而后两个可以；

这是为什么呢，补充一下int和Integer的关系

1、Integer是int的包装类，int是基本数据类型之一

2、Integer变量必须实例化以后才可以使用，而int变量不需要实例化

3、Integer实际是对象的引用，当new一个Integer时，实际上是生成一个指针指向此对象，而int是直接存储数据值

4、Integer的默认值是null，int的默认值是0

02.obj 为 null时，返回false

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 有一些介绍。

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。

03.obj 为 class 接口的实现类，返回true

这个比较简单，我们知道ArrayList就是实现List接口

List list = new ArrayList();

System.out.println(list instanceof ArrayList);

显而易见，结果时true；

04.obj 为 class 类的直接或间接子类,返回true

还是上方的ArrayList，它继承自AbstractList类；

ArrayList list2 = new ArrayList();

System.out.println(list2 instanceof AbstractList);

返回true;

05.obj 为 class 类的实例对象,返回true

Integer integer = new Integer(1);

System.out.println(integer instanceof Integer);

这个可以理解为对象，或者引用

面试提醒

面试官一般会让写instanceof实现原理。

首先，我们参考Java语言规范对 instanceof 运符：

https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se7/html/jls-15.html#jls-15.20.2

At run time, the result of the instanceof operator is true if the value of the RelationalExpression is not null and the reference could be cast to the ReferenceType without raising a ClassCastException. Otherwise the result is false.

就是说，如果有表达式 obj instanceof T ，那么如果 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 。

所以可以简单这么写：

if (obj == null)

{ result = false;}

else {

try {

T temp = (T) obj;

result = true; }

catch (ClassCastException e)

{

result = false; }

}

如果更细化一点，可以参考Java8的实现策略

https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-6.html#jvms-6.5.instanceof

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。

①S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。

不过这个问题涉及JVM实现，涉及编译器，还涉及一点点数据结构设计，可以很复杂的回答，我们之后再讨论，以上回答适合3年以下程序员。