instanceof 和 Class.isAssignableFrom(...) 有什么区别？

使用 instanceof 时，需要在编译时知道 B 的类。使用 isAssignableFrom() 时，它可以是动态的并在运行时发生变化。

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instanceof 只能用于引用类型，不能用于原始类型。 isAssignableFrom() 可以与任何类对象一起使用：

a instanceof int  // syntax error
3 instanceof Foo  // syntax error
int.class.isAssignableFrom(int.class)  // true

请参阅 http://java.sun.com/javase/6/docs/api/java/lang/Class.html#isAssignableFrom(java.lang.Class)。

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谈性能：

TL;博士

使用具有相似性能的 isInstance 或 instanceof。 isAssignableFrom 稍微慢一些。

按性能排序：

isInstance instanceof (+ 0.5%) isAssignableFrom (+ 2.7%)

基于 JAVA 8 Windows x64 上 2000 次迭代的基准测试，其中包含 20 次预热迭代。

理论上

使用像 bytecode viewer 这样的软件，我们可以将每个运算符转换为字节码。

在以下情况下：

package foo;

public class Benchmark
{
  public static final Object a = new A();
  public static final Object b = new B();

  ...

}

爪哇：

b instanceof A;

字节码：

getstatic foo/Benchmark.b:java.lang.Object
instanceof foo/A

爪哇：

A.class.isInstance(b);

字节码：

ldc Lfoo/A; (org.objectweb.asm.Type)
getstatic foo/Benchmark.b:java.lang.Object
invokevirtual java/lang/Class isInstance((Ljava/lang/Object;)Z);

爪哇：

A.class.isAssignableFrom(b.getClass());

字节码：

ldc Lfoo/A; (org.objectweb.asm.Type)
getstatic foo/Benchmark.b:java.lang.Object
invokevirtual java/lang/Object getClass(()Ljava/lang/Class;);
invokevirtual java/lang/Class isAssignableFrom((Ljava/lang/Class;)Z);

测量每个运算符使用了多少字节码指令，我们可以预期 instanceof 和 isInstance 比 isAssignableFrom 更快。但是，实际性能不是由字节码决定的，而是由机器码（取决于平台）决定的。让我们为每个运营商做一个微基准测试。

基准

致谢：正如@aleksandr-dubinsky 所建议的，感谢@yura 提供了基本代码，这里有一个JMH 基准（请参阅此tuning guide）：

class A {}
class B extends A {}

public class Benchmark {

    public static final Object a = new A();
    public static final Object b = new B();

    @Benchmark
    @BenchmarkMode(Mode.Throughput)
    @OutputTimeUnit(TimeUnit.MICROSECONDS)
    public boolean testInstanceOf()
    {
        return b instanceof A;
    }

    @Benchmark
    @BenchmarkMode(Mode.Throughput)
    @OutputTimeUnit(TimeUnit.MICROSECONDS)
    public boolean testIsInstance()
    {
        return A.class.isInstance(b);
    }

    @Benchmark
    @BenchmarkMode(Mode.Throughput)
    @OutputTimeUnit(TimeUnit.MICROSECONDS)
    public boolean testIsAssignableFrom()
    {
        return A.class.isAssignableFrom(b.getClass());
    }

    public static void main(String[] args) throws RunnerException {
        Options opt = new OptionsBuilder()
                .include(TestPerf2.class.getSimpleName())
                .warmupIterations(20)
                .measurementIterations(2000)
                .forks(1)
                .build();

        new Runner(opt).run();
    }
}

给出了如下结果（分数是一个时间单位内的操作次数，所以分数越高越好）：

Benchmark                       Mode   Cnt    Score   Error   Units
Benchmark.testIsInstance        thrpt  2000  373,061 ± 0,115  ops/us
Benchmark.testInstanceOf        thrpt  2000  371,047 ± 0,131  ops/us
Benchmark.testIsAssignableFrom  thrpt  2000  363,648 ± 0,289  ops/us

警告

基准是 JVM 和平台相关的。由于每个操作之间没有显着差异，因此在不同的 JAVA 版本和/或 Solaris、Mac 或 Linux 等平台上可能会得到不同的结果（也可能是不同的顺序！）。

该基准比较了“B 直接扩展 A”时“B 是 A 的实例”的性能。如果类层次结构更深更复杂（例如 B 扩展 X 扩展 Y 扩展 Z 扩展 A），结果可能会有所不同。

通常建议首先选择一个运算符（最方便）编写代码，然后分析您的代码以检查是否存在性能瓶颈。也许这个运算符在您的代码上下文中可以忽略不计，或者......

关于前一点，例如，在您的代码上下文中的 instanceof 可能比 isInstance 更容易得到优化......

举个例子，采用以下循环：

class A{}
class B extends A{}

A b = new B();

boolean execute(){
  return A.class.isAssignableFrom(b.getClass());
  // return A.class.isInstance(b);
  // return b instanceof A;
}

// Warmup the code
for (int i = 0; i < 100; ++i)
  execute();

// Time it
int count = 100000;
final long start = System.nanoTime();
for(int i=0; i<count; i++){
   execute();
}
final long elapsed = System.nanoTime() - start;

多亏了 JIT，代码在某些时候得到了优化，我们得到：

实例：6ms

isInstance：12ms

isAssignableFrom : 15ms

笔记

最初这篇文章是在原始 JAVA 中使用 for 循环进行自己的基准测试，这会产生不可靠的结果，因为像 Just In Time 这样的优化可以消除循环。因此，它主要是衡量 JIT 编译器优化循环所用的时间：有关详细信息，请参阅 Performance test independent of the number of iterations

相关问题

instanceof 运算符会产生很多开销吗？为什么？

JAVA内部是如何实现instanceof的？

在 Java 中使用 instanceof 对性能的影响

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a instanceof B 的更直接等价物是

B.class.isInstance(a)

这在 a 也是 null 时有效（返回 false）。

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除了上面提到的基本区别外，instanceof 运算符和 Class 中的 isAssignableFrom 方法之间还有一个核心的细微差别。

将 instanceof 读作“这是（左部分）this 的实例或 this 的任何子类（右部分）”，并将 x.getClass().isAssignableFrom(Y.class) 读作“我可以写 X x = new Y()”。换句话说，instanceof 运算符检查左对象是否相同或右类的子类，而 isAssignableFrom 则检查我们是否可以将参数类 (from) 的对象分配给调用方法的类的引用。< br> 请注意，这两个都考虑实际实例而不是引用类型。

考虑 3 个类 A、B 和 C 的示例，其中 C 扩展 B，B 扩展 A。

B b = new C();

System.out.println(b instanceof A); //is b (which is actually class C object) instance of A, yes. This will return true.  
System.out.println(b instanceof B); // is b (which is actually class C object) instance of B, yes. This will return true.  
System.out.println(b instanceof C); // is b (which is actually class C object) instance of C, yes. This will return true. If the first statement would be B b = new B(), this would have been false.
System.out.println(b.getClass().isAssignableFrom(A.class));//Can I write C c = new A(), no. So this is false.
System.out.println(b.getClass().isAssignableFrom(B.class)); //Can I write C c = new B(), no. So this is false.
System.out.println(b.getClass().isAssignableFrom(C.class)); //Can I write C c = new C(), Yes. So this is true.

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还有一个区别：

null instanceof X 是 false 无论 X 是什么

null.getClass().isAssignableFrom(X) 将抛出 NullPointerException

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还有另一个区别。如果要测试的类型（类）是动态的，例如作为方法参数传递，那么 instanceof 不会为您删除它。

boolean test(Class clazz) {
   return (this instanceof clazz); // clazz cannot be resolved to a type.
}

但你可以这样做：

boolean test(Class clazz) {
   return (clazz.isAssignableFrom(this.getClass())); // okidoki
}

糟糕，我看到这个答案已经涵盖了。也许这个例子对某人有帮助。

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这个帖子让我了解了 instanceof 与 isAssignableFrom 的不同之处，所以我想分享一些我自己的东西。

我发现使用 isAssignableFrom 是唯一（可能不是唯一，但可能是最简单的）方法来询问一个人的一个类的引用是否可以采用另一个类的实例，当一个人没有两个类的实例时比较。

因此，当我只有类时，我发现使用 instanceof 运算符比较可分配性不是一个好主意，除非我打算从其中一个类创建一个实例；我以为这会很草率。

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instanceof 也不能与原始类型或泛型类型一起使用。如以下代码所示：

//Define Class< T > type ... 

Object e = new Object();

if(e instanceof T) {
  // Do something.
}

错误是：无法对类型参数 T 执行 instanceof 检查。请改用它的擦除对象，因为更多的泛型类型信息将在运行时被擦除。

由于删除运行时引用的类型擦除而无法编译。但是，下面的代码将编译：

if( type.isAssignableFrom(e.getClass())){
  // Do something.
}

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考虑以下情况。假设你想检查类型 A 是否是 obj 类型的超类，你可以去

... A.class.isAssignableFrom(obj.getClass()) ...

或者

... obj instanceof A ...

但是 isAssignableFrom 解决方案要求 obj 的类型在此处可见。如果不是这种情况（例如，obj 的类型可能是私有内部类），则此选项无效。但是，instanceof 解决方案将始终有效。

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一些例子来展示它的实际效果如何......

@Test
public void isInstanceOf() {
    Exception anEx1 = new Exception("ex");
    Exception anEx2 = new RuntimeException("ex");
    RuntimeException anEx3 = new RuntimeException("ex");

    //Base case, handles inheritance
    Assert.assertTrue(anEx1 instanceof Exception);
    Assert.assertTrue(anEx2 instanceof Exception);
    Assert.assertTrue(anEx3 instanceof Exception);

    //Other cases
    Assert.assertFalse(anEx1 instanceof RuntimeException);
    Assert.assertTrue(anEx2 instanceof RuntimeException);
    Assert.assertTrue(anEx3 instanceof RuntimeException);
}

@Test
public void isAssignableFrom() {
    Exception anEx1 = new Exception("ex");
    Exception anEx2 = new RuntimeException("ex");
    RuntimeException anEx3 = new RuntimeException("ex");

    //Correct usage = The base class goes first
    Assert.assertTrue(Exception.class.isAssignableFrom(anEx1.getClass()));
    Assert.assertTrue(Exception.class.isAssignableFrom(anEx2.getClass()));
    Assert.assertTrue(Exception.class.isAssignableFrom(anEx3.getClass()));

    //Incorrect usage = Method parameter is used in the wrong order
    Assert.assertTrue(anEx1.getClass().isAssignableFrom(Exception.class));
    Assert.assertFalse(anEx2.getClass().isAssignableFrom(Exception.class));
    Assert.assertFalse(anEx3.getClass().isAssignableFrom(Exception.class));
}

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isAssignableFrom(A, B) =

if (A == B) return true
else if (B == java.lang.Object) return false
else return isAssignableFrom(A, getSuperClass(B))

上面的伪代码是一个定义，如果类型/类 A 的引用可以从类型/类 B 的引用中分配。它是一个递归定义。对某些人来说，它可能会有所帮助，而对另一些人来说，它可能会令人困惑。我添加它以防有人发现它有用。这只是试图捕捉我的理解，它不是官方定义。它用于某个 Java VM 实现并适用于许多示例程序，因此虽然我不能保证它捕获了 isAssignableFrom 的所有方面，但它并没有完全关闭。

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谈论性能“2”（与JMH）：

class A{}
class B extends A{}

public class InstanceOfTest {

public static final Object a = new A();
public static final Object b = new B();

@Benchmark
@BenchmarkMode(Mode.AverageTime)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)
public boolean testInstanceOf()
{
    return b instanceof A;
}

@Benchmark
@BenchmarkMode(Mode.AverageTime)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)
public boolean testIsInstance()
{
    return A.class.isInstance(b);
}

@Benchmark
@BenchmarkMode(Mode.AverageTime)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)
public boolean testIsAssignableFrom()
{
    return A.class.isAssignableFrom(b.getClass());
}

public static void main(String[] args) throws RunnerException {
    Options opt = new OptionsBuilder()
            .include(InstanceOfTest.class.getSimpleName())
            .warmupIterations(5)
            .measurementIterations(5)
            .forks(1)
            .build();

    new Runner(opt).run();
}
}

它给：

Benchmark                            Mode  Cnt  Score   Error  Units
InstanceOfTest.testInstanceOf        avgt    5  1,972 ? 0,002  ns/op
InstanceOfTest.testIsAssignableFrom  avgt    5  1,991 ? 0,004  ns/op
InstanceOfTest.testIsInstance        avgt    5  1,972 ? 0,003  ns/op

这样我们就可以得出结论：instanceof 和 isInstance() 一样快，并且 isAssignableFrom() 不远（+0.9% 的执行时间）。所以无论你选择什么都没有真正的区别

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我们在团队中进行的一些测试表明，A.class.isAssignableFrom(B.getClass()) 的运行速度比 B instanceof A 快。如果您需要对大量元素进行检查，这将非常有用。

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