前言
多态是java学习的重难点,因为其高度抽象性,直接从理论上去理解往往是比较困难的。本篇文章将从贴近生活的案例,来解释什么是多态。
多态
(阅读以下内容,需要提前了解java继承和接口的知识)
再结合案例前,得先知道多态的代码怎么写,以及一些相关规则.具有继承关系的父子类(或者是接口及其实现类),才能用多态.
格式
父类名称 对象名 = new 子类名称();//多态写法
或者
接口名称 对象名=new 实现类名称();
通过这个格式new出来的对象,只能访问父类中的成员变量和成员方法,子类独有的成员属性和方法没办法访问.
接下来看看,直接new一个父类对象,直接new一个子类对象,通过多态new一个对象,三者有什么区别?
1.直接new一个父类对象A
对象A只能访问父类中的成员变量和方法,重点:对象A是一个父类对象.
2.直接new一个子类对象B
对象B既可以访问子类对象的成员属性和方法,也可以访问父类的。重点:对象B是一个子类对象
3.通过多态new一个对象C
只能访问父类中的成员变量和成员方法,重点:此时对象C是一个父类对象,但可以通过向下转型变为子类对象,去访问子类对象的成员属性和方法.
重点(多态的特点):
多态对象在创建时是一个父类对象,可以在有需要的时候变成子类对象。也就是说对象C可以在父类对象和子类对象中切换,它拥有多个形态,这就是多态.
这样做有什么用呢?或者说有什么好处呢?来看案例.
案例
每台笔记本上都有usb接口,只需要把usb设备插上去,电脑就可以识别.usb设备有鼠标、键盘、u盘等等.
用java来模拟上述的事物.
笔记本类LapTop,拥有一个usb接口方法usbIterface,无成员变量. usbIterface方法需要传入usb设备,如果是你,如何区别不同的usb设备呢?
新建鼠标类Mouse、键盘类KeyBoard。然后用方法重载?
//鼠标类
public class Mouse {
public void on(){
System.out.println("鼠标链接");
}
public void click(){
System.out.println("鼠标点击");
}
}
//键盘类
public class KeyBoard {
public void on(){
System.out.println("键盘连接");
}
public void input(){
System.out.println("键盘输入");
}
}
//笔记本类---方法重载
public class LapTop {
public void usbInterface(Mouse mouse){
mouse.on();
mouse.click();
}
public void usbInterface(KeyBoard keyBoard){
keyBoard.on();
keyBoard.input();
}
}
这样做虽然可以,但是当usb设备变多,代码就会过度冗余。此时就需要用到多态了。
还记得上文说的,所有采用多态格式new出来的对象,都是父类对象吗?只需要让鼠标、键盘都继承同一个父类,那么就是可以把不同的usb设备传入到一个函数中,该函数只需要接受同一个父类对象.
新建usb设备类,让鼠标和键盘继承.鼠标和键盘类都有on方法,可以抽取到父类中.
//usb设备类
public class UsbDevice {
public void on(){
System.out.println("usb设备连接");
}
}
//鼠标类
public class Mouse extends UsbDevice {
public void click(){
System.out.println("鼠标点击");
}
}
//键盘类
public class KeyBoard extends UsbDevice {
public void input(){
System.out.println("键盘输入");
}
}
//笔记本类
public class LapTop {
public void usbInterface(UsbDevice usb){
usb.on();
}
}
实例
public class Main {
public static void main(String[] args) {
//new一个笔记本对象
LapTop lapTop=new LapTop();
//多态方式new一个鼠标对象
UsbDevice mouse= new Mouse();
//多态方式new一个键盘对象
UsbDevice keyBoard=new KeyBoard();
//将鼠标键盘插入到usb接口上
lapTop.usbInterface(mouse);
lapTop.usbInterface(keyBoard);
}
}
当usb设备插入到usb接口后,需要判断是什么设备,然后使用该设备的特有方法。这就需要使用多态的向下转型,将父类对象转为子类对象.
格式:
子类名称 对象名=(子类名称)原来多态对象名
在向下转型前,得先判断多态对象的多种形态中是否有对应的子类对象,有才可以转,mouse对象只能转鼠标,不能转键盘,这就需要用到instanceof关键字.
格式:
多态对象名 instanceof 需要转换的子类名称
//笔记本类
public class LapTop {
public void usbInterface(UsbDevice usb){
usb.on();
//判断是否包含鼠标这个形态
if (usb instanceof Mouse){
Mouse mouse=(Mouse)usb; //向下转型
mouse.click();//调用鼠标特有功能
}
//判断是否包含键盘这个形态
else if(usb instanceof KeyBoard){
KeyBoard keyBoard=(KeyBoard)usb; //向下转型
keyBoard.input();//调用键盘特有功能
}
else{
System.out.println("无法识别的usb设备");
}
}
}
总结
如果有新的设备需要插入usb接口,只需要让这个设备去继承usb设备类,那么新设备就会被当做usb设备.这就是多态的好处.
多态本身是一种向上转型(因为通过多态new出来的对象,会被看作一个父类对象),可以通过向下转型变为子类对象.
END
主 编 | 王文星
责 编 | 木有符号