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社区首页 >专栏 >你是真的了解多态吗?谈谈你对多态的了解以及应用

你是真的了解多态吗?谈谈你对多态的了解以及应用

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Java学习
发布2018-07-25 09:53:12
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发布2018-07-25 09:53:12
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文章被收录于专栏:java学习java学习
多态

1.1 多态概述

多态是继封装、继承之后,面向对象的第三大特性。

现实事物经常会体现出多种形态,如学生,学生是人的一种,则一个具体的同学张三既是学生也是人,即出现两种形态。

Java作为面向对象的语言,同样可以描述一个事物的多种形态。如Student类继承了Person类,一个Student的对象便既是Student,又是Person。

Java中多态的代码体现在一个子类对象(实现类对象)既可以给这个子类(实现类对象)引用变量赋值,又可以给这个子类(实现类对象)的父类(接口)变量赋值。

如Student类可以为Person类的子类。那么一个Student对象既可以赋值给一个Student类型的引用,也可以赋值给一个Person类型的引用。

所以根据以上讲述可以得出: 1、最终多态体现为父类引用变量可以指向子类对象。 2、多态的前提是必须有子父类关系或者类实现接口关系,否则无法完成多态。 3、在使用多态后的父类引用变量调用方法时,会调用子类重写后的方法。

1.2 多态的定义与使用格式

多态的定义格式:就是父类的引用变量指向子类对象

父类类型 变量名 = new 子类类型();

变量名.方法名();

普通类多态定义的格式

父类 变量名 = new 子类( );

如:class Fu {  }
    class Zi   extends Fu {   }
    //类的多态使用
     Fu f = new Zi();

抽象类多态定义的格式

抽象类 变量名 = new 抽象类子类( );

如:abstract class Fu {
        public abstract void method( );
     }

 class Zi extends Fu {
        public void method( ){
     System.out.println(“重写父类抽象方法”);
      }
}
   //类的多态使用
    Fu fu= new Zi();

接口多态定义的格式

接口 变量名 = new 接口实现类( );

如: interface Fu {
        public abstract void method();
}
class Zi implements Fu {
     public void method(){
         System.out.println(“重写接口抽象方法”);
     }
}
  //接口的多态使用
  Fu fu = new Zi();

注意事项

同一个父类的方法会被不同的子类重写。在调用方法时,调用的为各个子类重写后的方法。如:

Person p1 = new Student();
Person p2= new Teacher();
 p1.work();//p1会调用Student类中重写的work方法
 p2.work(); //p2会调用Teacher类中重写的work方法

当变量名指向不同的子类对象时,由于每个子类重写父类方法的内容不同,所以会调用不同的方法。

1.3 多态-成员的特点

掌握了多态的基本使用后,那么多态出现后类的成员有啥变化呢?前面学习继承时,我们知道子父类之间成员变量有了自己的特定变化,那么当多态出现后,成员变量在使用上有没有变化呢?

多态成员变量

多态出现后会导致子父类中的成员变量有微弱的变化。看如下代码

父类子类都有同名的变量:

父类没有的情况下:

子类没有的情况下:

当子父类中出现同名的成员变量时,多态调用该变量时:

编译时期:参考的是引用型变量所属的类中是否有被调用的成员变量。没有,编译失败。

运行时期:也是调用引用型变量所属的类中的成员变量。

简单记:编译和运行都参考等号的左边。编译运行看左边。

多态成员方法

多态出现后会导致子父类中的成员方法有微弱的变化。看如下代码

父类子类都有同名的方法:

父类没有的情况下:

子类没有的情况下:

当子父类中出现同名的成员方法时,多态调用该变量时:

编译时期:参考引用变量所属的类,如果类中没有调用的方法,编译失败。

运行时期:参考引用变量所指的对象所属的类,并运行对象所属类中的成员方法。

简单记:编译看左边,运行看右边。

1.4 instanceof关键字

我们可以通过instanceof关键字来判断某个对象是否属于某种数据类型。如学生的对象属于学生类,学生的对象也属于人类。

使用格式:

boolean b = 对象 instanceof 数据类型;

1.5多态-转型

多态的转型分为向上转型与向下转型两种:

  • 向上转型:当有子类对象赋值给一个父类引用时,便是向上转型,多态本身就是向上转型的过程。

使用格式:

父类类型 变量名 = new 子类类型();

如:Person p = new Student()

  • 向下转型:一个已经向上转型的子类对象可以使用强制类型转换的格式,将父类引用转为子类引用,这个过程是向下转型。如果是直接创建父类对象,是无法向下转型的!

使用格式:

子类类型变量名 = (子类类型) 父类类型的变量;

如:Student stu = (Student) p; //变量p 实际上指向Student对象

1.6 多态的好处与弊端

当父类的引用指向子类对象时,就发生了向上转型,即把子类类型对象转成了父类类型。向上转型的好处是隐藏了子类类型,提高了代码的扩展性。

向上转型也有弊端,只能使用父类共性的内容,而无法使用子类特有功能,功能有限制。可以从上面的1.3多态-成员的特点的例子可以看出;

所以:如果想用到子类特有的功能的话这时候就需要使用向下转型

abstract class Animal {
  abstract void eat();
}
// 描述狗类,继承动物类,重写eat方法,增加lookHome方法
class Dog extends Animal {
  void eat() {
    System.out.println("啃骨头");
  }
  void lookHome() {
    System.out.println("看家");
  }
}
// 描述猫类,继承动物类,重写eat方法,增加catchMouse方法
class Cat extends Animal {
  void eat() {
    System.out.println("吃鱼");
  }
  void catchMouse() {
    System.out.println("抓老鼠");
  }
}
public class Demo {
  public static void main(String[] args) {
    Animal a = new Dog(); // 多态形式,创建一个狗对象
    a.eat(); // 调用对象中的方法,会执行狗类中的eat方法
    // a.lookHome();//使用Dog类特有的方法,需要向下转型,不能直接使用

    // 为了使用狗类的lookHome方法,需要向下转型
    // 向下转型过程中,可能会发生类型转换的错误,即ClassCastException异常
    // 那么,在转之前需要做健壮性判断
    if (!(a instanceof Dog)) { // 判断当前对象是否是Dog类型
      System.out.println("类型不匹配,不能转换");
      return;
    }
    Dog d = (Dog) a; // 向下转型
    d.lookHome();// 调用狗类的lookHome方法
  }
}

我们来总结一下:

  • 多态:理解为同一种物质的多种形态
  • 多态使用的前提:

1,有继承或者实现关系

2,要方法重写

3,父类引用指向子类对象

  • 多态的成员访问特点:

方法的运行看右边,其他都看左边

  • 什么时候使用向上转型:

当不需要面对子类类型时,通过提高扩展性,或者使用父类的功能就能完成相应的操作,这时就可以使用向上转型。

如:Animal a = new Dog();

a.eat();

  • 什么时候使用向下转型

当要使用子类特有功能时,就需要使用向下转型。

如:Dog d= (Dog) a; //向下转型

d.lookHome();//调用狗类的lookHome方法

  • 向下转型的好处:可以使用子类特有功能。
  • 弊端是:需要面对具体的子类对象;在向下转型时容易发生ClassCastException类型转换异常。在转换之前必须做类型判断。

如:if(!(a instanceof Dog)){…}

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原始发表:2018-06-03,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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