新手小白学JAVA 面向对象之多态

Posted 2021-05-17 程序媛 泡泡

多态

1. 概念

多态是面向对象程序设计（OOP）的一个重要特征，指同一个实体同时具有多种形式，即同一个对象，在不同时刻，代表的对象不一样，指的是对象的多种形态。

可以把不同的子类对象都当作父类来看，进而屏蔽不同子类对象之间的差异，写出通用的代码，做出通用的编程，统一调用标准。

比如，你的女盆友让你买点水果回来，不管买回来的是苹果还是西瓜，只要是水果就行，这个就是生活中多态的体现

再比如，小猫、小狗、小猪我们可以把他们都归纳成小动物，但是每种小动物爱吃的东西不一样，具体的小动物有具体的食物，如下代码所示：

class Animal{//1.定义父类Animal
	....eat(){syso("吃啥都行")}
}
class Cat extends Animal{//2.1定义子类Cat
	....eat(){syso("吃小鱼干")}
}
class Dog extends Animal{//2.2定义子类Dog
	....eat(){syso("吃肉骨头")}
}
class Pig extends Animal{//2.3定义子类Pig
	....eat(){syso("吃菜叶子")}
}
main(){
	//3.创建子类对象
	Cat c = new Cat();//小猫是小猫
	Dog d = new Dog();//小狗是小狗
	Pig p = new Pig();//小猪是小猪
	//4.创建多态对象(父类引用指向子类对象/编译看左边,运行看右边)
	Animal a1 = new Cat();//小猫是小动物
	Animal a2 = new Dog();//小狗是小动物
	Animal a3 = new Pig();//小猪是小动物
}

2 . 特点

1. 多态的前提1：是继承
2. 多态的前提2：要有方法的重写
3. 父类引用指向子类对象,如：Animal a = new Cat();
4. 多态中，编译看左边，运行看右边
   

3. 练习：多态入门案例

创建包: cn.tedu.oop
创建类: TestDemo.java

package cn.tedu.oop;
/**本类用于测试多态*/
public class TestDemo{
	public static void main(String[] args) {
		//5.创建父类对象进行测试\\
		Animal a = new Animal();
		a.eat();//小动物Animal吃啥都行~~~
		//a.jump();//父类无法使用子类的特有方法
		//6.创建子类对象进行测试
		Cat c = new Cat();
		c.eat();//小猫Cat爱吃小鱼干!!!--调用的是重写以后的功能
		c.jump();
		//8.创建多态对象进行测试
		/**口诀1:父类引用 指向子类对象*/
		/**口诀2:编译(保存)看左边,运行(测试)看右边*/
		Animal a2 = new Cat();
		Animal a3 = new Dog();
		a2.eat();//eat()使用的是父类的声明,但使用的是子类的实现方式
		a3.eat();
		/**多态的出现是为了统一调用标准,向父类看齐
		 * 父类提供的功能才能用,子类特有的功能用不了*/
	}
}
//1.创建父类
class Animal{
	//3.创建父类中的普通方法eat()
	public void eat() {
		System.out.println("小动物Animal吃啥都行~~~");
	}
}

//2.创建子类
class Cat extends Animal{
	//4.重写父类中的方法--对父类中的代码功能修改
	//重写:方法签名保持一致(返回值类型 方法名(参数列表) ) 
	// & 权限修饰符 >= 父类权限修饰符
	public void eat() {
		System.out.println("小猫Cat爱吃小鱼干!!!");
	}
	
	//7.定义了子类特有的方法
	public void jump() {
		System.out.println("小猫Cat跳的老高啦");
	}
}
class Dog extends Animal{
	public void eat() {
		System.out.println("小狗爱吃肉骨头!!!");
	}
}

4. 多态的好处

1. 多态可以让我们不用关心某个对象到底具体是什么类型,就可以使用该对象的某些方法
2. 提高了程序的可扩展性和可维护性

5. 多态的使用

1. 成员变量: 使用的是父类的
2. 成员方法: 由于存在重写现象,所以使用的是子类的
3. 静态成员: 随着类的加载而加载,谁调用就返回谁的

6. 练习：多态成员使用测试

创建包: cn.tedu.oop
创建类: TestDemo2.java

package cn.tedu.oopstatic;
/**本类用于多态中的元素测试*/
public class TestDemo2 {
	public static void main(String[] args) {
		//7.创建子类对象进行测试
		Dog2 d = new Dog2();
		System.out.println(d.sum);//20
		d.eat();//小狗要吃肉骨头
		d.play();//小狗爱打滚儿~~~
		
		//10.创建多态对象进行测试
		/**口诀1:父类引用指向子类对象*/
		/**口诀2:编译(保存)看左边,运行(测试)看右边*/
		Animal2 a = new Dog2();
		/**2.多态中,成员变量使用的都是父类的*/
		System.out.println(a.sum);//10
		/**3.多态中,成员方法使用的是父类的声明,子类的实现*/
		a.eat();
		/**4.多态中,如果父子类都有静态方法,使用的是父类的*/
		a.play();//玩啥都行
	}
}

//1.创建父类
class Animal2{
	//2.创建成员变量
	int sum = 10;
	//3.创建成员方法
	public void eat() {
		System.out.println("吃啥都行");
	}
	//8.父类中定义静态方法play()
	public static void play() {
		System.out.println("玩啥都行");
	}
}
/**1.多态的前提:继承+重写*/
//4.定义子类Dog2
class Dog2 extends Animal2{
	//5.定义子类的成员变量
	int sum = 20;
	//6.重写父类的eat()
	/**@Override 这个注解加在方法上,表示这是一个重写的方法*/
	@Override //注解--标签
	public void eat() {
		System.out.println("小狗要吃肉骨头");
	}
	
	//9.定义子类的静态方法play()
	//@Override --不是重写,不能加这个注解
	public static void play() {
		System.out.println("小狗爱打滚儿~~~");
	}
}
	/**注意!!!静态资源属于类,不存在重写现象,只是两个类中有同样声明的方法而已,不属于重写*/

7 拓展

7.1 设计汽车综合案例

创建包: cn.tedu.oopexec
创建类: DesignCar.java

package cn.tedu.oopexec;
/**本类用于完成OOP汽车设计综合案例*/
/**
 * 1.分析事物,得出它的属性和功能
 * 2.提取类中的共同点,向上抽取,形成父类Car
 * 3.子类继承父类后,就拥有的父类的功能
 * 4.如果对父类的功能不满意,可以重写
 * 5.可以封装某些类的属性,如果封装了,就要提供对应的get()/set()
 */
public class DesignCar {
	//3.创建入口函数main
	public static void main(String[] args) {
		//4.创建父类对象进行测试
		Car c = new Car();
		System.out.println(c.getColor());//通过get方法查看封装后的color值
		c.start();
		c.stop();
		
		//5.创建宝马类对象进行测试
		BMW b = new BMW();
		System.out.println(b.color);
		System.out.println("*********");
		b.start();
		b.stop();
		
		//6.创建保时捷类对象进行测试
		BSJ j = new BSJ();
		System.out.println(j.color);
		j.start();
		j.stop();
	}
}
//0.创建一个汽车类
class Car{
	//0.1定义Car类的属性
	//0.3通过private对Car类的属性进行封装
	private String brand;//品牌
	private String color;//颜色
	//0.4属性封装后,对外提供公共的get()与set()便于外界对属性进行操作
	//右键-->Source-->Generate Getters and Setters -->Select All -->Generate
	public String getBrand() {
		return brand;
	}
	public void setBrand(String brand) {
		this.brand = brand;
	}
	public String getColor() {
		return color;
	}
	public void setColor(String color) {
		this.color = color;
	}
	//0.2定义Car类的启动与停止方法
	public void start() {
		System.out.println("我的车车启动啦~~~");
	}
	public void stop() {
		System.out.println("哎呀吗,我的车车熄火了~");
	}
}
//1.创建一个宝马类并且继承Car类
class BMW extends Car{
	String color = "五彩斑斓的黑";
	@Override
	public void start() {
		super.start();
		System.out.println("宝马启动加速度~~~UPUP");
	}
}

//2.创建一个保时捷并且继承Car类
class BSJ extends Car{
	String color = "黑不溜秋的白";
	
	@Override
	public void stop() {
		System.out.println("保时捷想停的稳当些~");
	}
}

7.2 静态变量和实例变量的区别

在语法定义上的区别：静态变量前要加static关键字，而实例变量前则不加。
在程序运行时的区别：实例变量属于某个对象的属性，必须创建了实例对象，其中的实例变量才会被分配空间，才能使用这个实例变量。静态变量不属于某个实例对象，而是属于类，所以也称为类变量，只要程序加载了类的字节码，不用创建任何实例对象，静态变量就会被分配空间，静态变量就可以被使用了。总之，实例变量必须创建对象后才可以通过这个对象来使用，静态变量则可以直接使用类名来引用。

7.3 向上转型和向下转型

在JAVA中，继承是一个重要的特征，通过extends关键字，子类可以复用父类的功能，如果父类不能满足当前子类的需求，则子类可以重写父类中的方法来加以扩展。
在应用中就存在着两种转型方式，分别是：向上转型和向下转型。
比如：父类Parent,子类Child
向上转型：父类的引用指向子类对象Parent p=new Child();
说明：向上转型时，子类对象当成父类对象，只能调用父类的功能，如果子类重写了父类的方法就根据这个引用指向调用子类重写方法。
向下转型(较少)：子类的引用的指向子类对象，过程中必须要采取到强制转型。
Parent p = new Child();//向上转型，此时，p是Parent类型
Child c = (Child)p;//此时，把Parent类型的p转成小类型Child
//其实，相当于创建了一个子类对象一样，可以用父类的，也可以用自己的
说明：向下转型时，是为了方便使用子类的特殊方法，也就是说当子类方法做了功能拓展，就可以直接使用子类功能。