Javaで安全に型チェック＆キャストする方法

isAssignableFrom と CastTo.cast を使って、型安全にキャストする方法をまとめます。

背景

Javaではキャスト時に型が合わないと ClassCastException が発生します。
特に Object 型やジェネリクスの値を扱う場合、型チェックとキャストを安全に行う必要があります。

Class.isAssignableFrom

isAssignableFrom は「ある型が他の型か親かどうか」を確認できます。

CastTo.cast

CastTo.castでobjを安全にT型にキャストする

  public <T extends Constant> T getConstant(final int index, final Class<T> castTo) throws ClassFormatException {
        if (index >= constantPool.length || index < 1) {
            throw new ClassFormatException("Invalid constant pool reference using index: " + index + ". Constant pool size is: " + constantPool.length);
        }
        if (constantPool[index] != null && !castTo.isAssignableFrom(constantPool[index].getClass())) {
            throw new ClassFormatException("Invalid constant pool reference at index: " + index +
                    ". Expected " + castTo + " but was " + constantPool[index].getClass());
        }
        if (index > 1) {
            final Constant prev = constantPool[index - 1];
            if (prev != null && (prev.getTag() == Const.CONSTANT_Double || prev.getTag() == Const.CONSTANT_Long)) {
                throw new ClassFormatException("Constant pool at index " + index + " is invalid. The index is unused due to the preceeding "
                        + Const.getConstantName(prev.getTag()) + ".");
            }
        }
        // Previous check ensures this won't throw a ClassCastException
        final T c = castTo.cast(constantPool[index]);
        if (c == null) {
            throw new ClassFormatException("Constant pool at index " + index + " is null.");
        }
        return c;
    }

参照元
https://github.com/apache/commons-bcel/blob/master/src/main/java/org/apache/bcel/classfile/ConstantPool.java

instanceof との違い

特徴	instanceof	CastTo.cast
型チェック	○	○
キャスト	×（戻り値は boolean）	○（指定型で返却）
null の扱い	null instanceof AnyClass → false	cast(null, AnyClass) → nullを返す
型不一致時の挙動	例外なし	ClassCastException 発生

まとめ

isAssignableFrom → 型互換性の確認用
CastTo.cast → 安全なキャスト（nullはそのまま返却、型不一致は例外）
instanceof だけではキャストできないが、例外は発生しない
instanceOfでキャストする場合はnullチェックが必要