参照型の型変換・ダウンキャストについて理解したい

Question

前提・実現したいこと

現在JavaSilverの勉強をしています。
参照型の型変換・ダウンキャストについて教えてください。

発生している問題・エラーメッセージ

下記のコードの中の b = (BB)a; は、なぜコンパイルが成功するのでしょうか？

変数aは、中身はCC型のオブジェクトでありますが、あくまでAA型の変数ですので、
AA型（スーパークラス）をBB型（サブクラス）にダウンキャストできていることに
違和感を感じます。
もし、 b = (CC)a; なら、コンパイルが成功するのは分かります。
しかし、中身の型と異なる型へのダウンキャストが、
なぜコンパイル成功するのかが理解できずにおります。

参考書やネットでどんなに調べてもどうしても理解ができません。
勉強をはじめて日が浅いため、基礎的な理解不足でしたら申し訳ございません。

ご指導ご鞭撻のほどよろしくお願い致します。

該当のソースコード

interface AA {
    public void test();
}
class BB implements AA {
    public void test(){
        System.out.println("BB test");
    }
}
class CC extends BB {
    public void test(){
        System.out.println("CC test");    
    }
}
class Main {
    public static void main(String[] args){
        BB b;
        AA a = new CC();
        b = (BB)a;
        b.test();
    }
}

注

mainメソッドを記載し忘れていることが分かりましたので、追記いたしました。2020/4/10 0:26
失礼いたしました。ご指摘いただいた方、ありがとうございます。

Comments

[jimbe]

Main クラス内がメソッドになっていませんが...

[jaaava45]

ご指摘ありがとうございます。
mainメソッドを記載し忘れておりました…。
こんなミスをしてしまいお恥ずかしい限りです。

Answer 1

コンパイラは、aに「何か代入されたか」程度しか気にせず、実際に「何が代入されたか」は気にしません。
コンパイラが把握する事実としては、AA型である変数aに「何か」代入されており、BBはAAを実装しているため、キャストができる可能性はあるわけです。だからコンパイルは通ります。
実際に動かしてみると、キャストしようとする段階でエラーになります。

Comments

[jaaava45]

早々にご回答いただきありがとうございます。
コンパイルは通るが実行の際にエラーが起きるということが理解できました。
ありがとうございました。

[jimbe]

エラーになりませんでした.

[quickquip]

これは動くでしょう。

[jaaava45]

ご指摘いただきありがとうございます。
エラーの原因はmainメソッドがなかったことによるものでした…。
申し訳ございません。

[swordone]

あ、ちゃんとコード読んでいませんでした…

[jimbe]

BA付いて回答の一番上にありましたのでこちらにコメントしましたが, 取り消されて順番変わってこちらにだけコメントしているのが変になってしまいました. すいません(_ _;

Answer 2

コンパイルは通りますが実行時エラーになります

Comments

[jaaava45]

早々のご回答ありがとうございます。
コンパイルは通るものの、実行時にエラーが起きるということが分かりました。
ありがとうございます。

Answer 3

解決済みということですが、コードのミスで誤解が生まれてる気がするので回答します。
実行時エラーはMainクラスにmainメソッドが無いからではないでしょうか。
mainメソッドを追加したところコンパイル、実行ともに成功しました。

interface AA {
	public void test();
}

class BB implements AA {
	public void test() {
		System.out.println("BB test");
	}
}

class CC extends BB {
	public void test() {
		System.out.println("CC test");
	}
}

class Main {
	public static void main(String[] args) {   //mainメソッド追加
		BB b;
		AA a = new CC();
		b = (BB) a;
		b.test();
	}
}

実行結果
CC test

ダウンキャストについてですが、以下のサイトが参考になると思います。
参照型のキャストについて
変換元のクラスと、変換先のクラスに継承関係があればダウンキャストすることができますできる可能性があります。また、どちらがスーパークラスであってもかまいません。

ただし、継承関係がなければコンパイルエラーになります。

interface AA {
	public void test();
}

class BB implements AA {
	public void test() {
		System.out.println("BB test");
	}
}

class CC extends BB {
	public void test() {
		System.out.println("CC test");
	}
}

class DD {
	public void test() {
		System.out.println("DD test");
	}
}

class Main {
	public static void main(String[] args) {
		BB b;
		DD a = new DD();
		b = (DD) a;　　　//継承関係がないためこの行でコンパイルエラー
		b.test();
	}
}

Comments

[jaaava45]

mainメソッドの不記載についてご指摘いただきありがとうございます。
記載し忘れておりました…。
本当にお恥ずかしい限りです。
ご教示いただいたサイトを見てダウンキャストについて勉強してみます。
ありがとうございます。

[jaaava45]

>変換元のクラスと、変換先のクラスに継承関係があればダウンキャストすることができます。また、どちらがスーパークラスであってもかまいません。

つまり、継承関係があれば、（サブクラス）スーパークラス というキャストも、（スーパークラス）サブクラス というキャストも実行できるということですね。
質問させていただきたいのですが、「（サブクラス）スーパークラス 」でキャストをした場合、サブクラスでオーバーライドしているメソッドについては、スーパークラスのメソッドとサブクラスのメソッドのどちらが有効になるのですか？

[退会済みユーザー]

>継承関係があれば、（サブクラス）スーパークラス というキャストも、（スーパークラス）サブクラス というキャストも実行できる

私の説明が間違ってました。正確には「キャストできる可能性がある」です。
代入されているインスタンスによってキャストができるかできないかが変わってきます。

>「（サブクラス）スーパークラス 」でキャストをした場合、サブクラスでオーバーライドしているメソッドについては、スーパークラスのメソッドとサブクラスのメソッドのどちらが有効になるのですか？

変数がどんな型であろうと、代入されているインスタンスのメソッドが有効になります。つまり（サブクラス）スーパークラスのキャストの場合、サブクラスのインスタンスが代入されていればサブクラスのメソッドが有効になります。
因みにスーパークラスのインスタンスが代入されていた場合はコンパイルは成功しますが、キャストすることができず実行時エラーになります。

[jaaava45]

ご回答いただきありがとうございます。

>変換元のクラスと、変換先のクラスに継承関係があればダウンキャストすることができる可能性がある

ということは代入されているインスタンスの型が重要ということですね。
オーバーライドした際のことも理解できました。
追加の質問にもご回答いただきありがとうございました。

[退会済みユーザー]

いえいえ、java silverの勉強頑張ってください(^^)