java 多态二

Posted 2020-12-15 晚来天欲雪能饮一杯无

一 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

二 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。

 

　　但向上转型也有弊端，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。看如下代码

//描述动物类，并抽取共性eat方法
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 Test {
    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
    }
}

总结：

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){…}

三 多态举例

例一：毕老师和毕姥爷的故事

/*
描述毕老师和毕姥爷，
毕老师拥有讲课和看电影功能
毕姥爷拥有讲课和钓鱼功能
*/
class 毕姥爷 {
    void 讲课() {
        System.out.println("政治");
    }

    void 钓鱼() {
        System.out.println("钓鱼");
    }
}

// 毕老师继承了毕姥爷，就有拥有了毕姥爷的讲课和钓鱼的功能，
// 但毕老师和毕姥爷的讲课内容不一样，因此毕老师要覆盖毕姥爷的讲课功能
class 毕老师 extends 毕姥爷 {
    void 讲课() {
        System.out.println("Java");
    }

    void 看电影() {
        System.out.println("看电影");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 多态形式
        毕姥爷 a = new 毕老师(); // 向上转型
        a.讲课(); // 这里表象是毕姥爷，其实真正讲课的仍然是毕老师，因此调用的也是毕老师的讲课功能
        a.钓鱼(); // 这里表象是毕姥爷，但对象其实是毕老师，而毕老师继承了毕姥爷，即毕老师也具有钓鱼功能

        // 当要调用毕老师特有的看电影功能时，就必须进行类型转换
        毕老师 b = (毕老师) a; // 向下转型
        b.看电影();
    }
}

例二：

定义一个父类Animal eat方法 , 定义两个子类 Dog 特有方法keepHome , Cat 特有方法 catchMouse ;

并且 重写eat方法
测试类中写一个方法,参数列表有一个参数Animla类型,
要求: 调用该方法分别传递Dog对象 和Cat 对象, 使用instanceof进行强转后调用eat,和他们的特有方法

public abstract class Animal {
    public abstract void eat();
}    

public class Cat extends Animal {
        @Override
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
        
    }    
    public void catchMouse(){
        System.out.println("猫捉老鼠");
    }
}

public class Dog extends Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("狗吃骨头");    
    }
    public void keepHome(){
        System.out.println("狗看家");
    }
}

public static void method(Animal a){
        if(a instanceof Cat){
            Cat c = (Cat)a;
            c.eat();
            c.catchMouse();
        }else if(a instanceof Dog){
            Dog d = (Dog)a;
            d.eat();
            d.keepHome();
        }    
    }

　　　　　Cat c = new Cat();
        Dog d = new Dog();
        method(c);
        System.out.println("----------");
        method(d);
        System.out.println("==========");