Почему ClassCastException является ошибкой во время выполнения?

Question

Попытка следующее:

class Base { 
    public Base(){ 
    } 
} 

class Derived extends Base { 
} 

public class Main 
{ 
    public static void main (String[] args) 
    { 
     Derived derived = (Derived) new Base(); 
    } 
} 

Вызывает CastClassException, но успешно компилируется. Комментарии к this question предполагают, что компилятор не может понять, какой тип new Base() имеет до выполнения - но почему так должно быть? Я знаю, что в other type systems компилятор всегда может вывести тип любого выражения, а компилятор Java, конечно же, выполняет какой-либо вывод типа, например. лямбда-выражения. И в какой-то момент он должен знать, какой тип new Base() имеет, если он испустит правильный байт-код.

Есть ли теоретическое ограничение, препятствующее компилятору Java улавливать это до запуска программы или это выбор реализации?

Answer 1

public static void main(String[] args) throws Exception { 
    Derived derived = (Derived) getObject(); 
} 

public static Base getObject() { 
    if (Math.random() > 0.5) { 
     return new Base(); 
    } else { 
     return new Derived(); 
    } 
} 

Что теперь? Как компилятор узнает? Компилятор (в основном) ограничен статической информацией. Тип объекта - это динамическая информация.

Answer 2

Результат new Base() является Base, что в любом другом контексте может быть Derived. компилятор не распространяется на специальные знания, что в данном случае это действительно Base.

Есть теоретическое ограничение, которое не позволяет компилятору Java улавливать это до запуска программы или это выбор реализации?

Это выбор реализации, чтобы не сделать особый случай.

Answer 3

Любая рациональная реализация языка, разрешающего подклассирование, будет иметь возможность исключения исключения (или его эквивалента).

Мощь схемы подкласса заключается в том, что у вас могут быть методы, которые работают с универсальным суперклассом, без необходимости знать конкретный подкласс. Но рано или поздно нужно будет выполнять операции, специфичные для подкласса, и для этого нужно сделать ссылку на подкласс. Если этот прилив ошибочен, потому что вы ошибочно принимаете действительный класс объекта, то логическое исключение должно логически возникать.

Возможно, вы можете скрыть исключение литья за каким-либо механизмом, который, скажем, возвращает NULL, если объект не был правильным, но это просто заменяет одно исключение другим.