Java 多态

Posted 2020-12-26 丁昆

1、概念

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。

多态体现：父类引用变量可以指向子类对象。

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。

 

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。

2、多态的定义与使用格式

定义格式：

父类类型  变量名 = new 子类类型();
变量名.方法名();

使用格式：

//普通类多态定义的格式
父类 变量名 = new 子类();
//抽象类多态定义的格式
抽象类 变量名 = new 抽象类子类();
//接口多态定义的格式
接口 变量名 = new 接口实现类();

 3、 多态-成员的特点

l 多态成员变量 

当子父类中出现同名的成员变量时，多态调用该变量访问父类

class Fu {
    int num = 4;
}
class Zi extends Fu {
    int num = 5;
}
class Demo {
    public static void main(String[] args)     {
        Fu f = new Zi();
        System.out.println(f.num);
        Zi z = new Zi();
        System.out.println(z.num);
    }
}

l 多态成员方法

多态调用成员方法访问子类

class Fu {
    int num = 4;
    void show()    {
        System.out.println("Fu show num");
    }
}
class Zi extends Fu {
    int num = 5;
    void show()    {
        System.out.println("Zi show num");
    }
}
class Demo {
    public static void main(String[] args)     {
        Fu f = new Zi();
        f.show();
    }
}

4、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();
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。

必须先向上转型才能有向下转型，如果是直接创建父类对象，是无法向下转型的！

向下转型时，必须先进行判断，用关键词instanceof

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

5、 instanceof关键字

同一个父类会被多个子类继承，所以向下转型时，需要判断是否是属于相应的数据类型（子类引用数据类型）

 

instanceof关键字来判断某个对象是否属于某种数据类型,返回值为boolean型

使用格式： 

boolean  b  = 对象  instanceof  数据类型; 

例：

Person p1 = new Student(); // 前提条件，学生类已经继承了人类
boolean flag = p1 instanceof Student; //flag结果为true
boolean flag2 = p1 instanceof Teacher; //flag结果为false

6、多态的作用

//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
    }
}