Java instanceof 模式匹配完全指南：從基礎類型判斷到 JDK 16+ 模式匹配增強

基礎語法與語義

boolean result = obj instanceof Type;
// obj 為 null 時直接返回 false，不拋 NPE
// obj 為 Type 或其子類實例返回 true

核心規則：編譯期類型必須與目標類型有繼承關係（父子、實現、同類），否則編譯錯誤「Incompatible types」。

經典應用場景：類型安全轉換

// 傳統寫法：兩次類型檢查
if (obj instanceof String) {
    String s = (String) obj; // 強制轉換
    System.out.println(s.length());
}

// JDK 14+ 模式匹配預覽 / JDK 16+ 正式：一步到位
if (obj instanceof String s) {
    // s 為模式變量，作用域限於 if 塊內
    System.out.println(s.length());
}

// 複雜條件結合
if (obj instanceof List list && !list.isEmpty()) {
    System.out.println("First: " + list.get(0));
}

繼承體系中的行為演示

interface Animal {}
class Dog implements Animal {}
class Cat implements Animal {}
class Husky extends Dog {}

public class InstanceofDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Animal a = new Husky();
        
        System.out.println(a instanceof Animal); // true
        System.out.println(a instanceof Dog);    // true
        System.out.println(a instanceof Husky);  // true
        System.out.println(a instanceof Cat);    // false
        System.out.println(a instanceof String); // 編譯錯誤：無關類型
        
        // null 情況
        Animal nullRef = null;
        System.out.println(nullRef instanceof Dog); // false
    }
}

集合元素類型判斷實戰

List