面向对象三大特性-多态的思考

Posted 2021-03-24 dreamyu

　　无论是python语言，还是java语言都有着面向对象的特性，而面向对象三大特性（封装，继承，多态）中封装和继承是比较容易理解的，多态的话自己一直处于一个似懂非懂的状态。比如一些概念性的东西：

　　多态的要点：

      1. 多态是方法的多态，不是属性的多态(多态与属性无关)。

      2. 多态的存在要有3个必要条件：继承，方法重写，父类引用指向子类对象。

      3. 父类引用指向子类对象后，用该父类引用调用子类重写的方法，此时多态就出现了。

　　

　　对象类型的转换：

1. 向上可以自动转换类型，由子类转换成父类！
2. 向下（由父类转换成子类）强制类型转换！以调用该对象特有的方法！

 

　　这些概念性的知识都明白了，但是对于多态的意义及在实际代码中的作用还是很模糊的，因此重新梳理思考了下。

　　模拟了以下一个场景：

　　人可以养一些宠物，可以喂养宠物，可以逗宠物玩。

　　（人类，宠物类，人的一些方法，宠物的一些方法）

 

　　如果是没有使用多态的情况下，代码应该是这样的：

public class PersonNotUsePolymorphic {
    public static void main(String[] args) {

        Dog2 dog2 = new Dog2();
        Cat2 cat2 = new Cat2();
        Bird2 bird2 = new Bird2();
        Chicken2 chicken2 = new Chicken2();

        PersonNotUsePolymorphic person = new PersonNotUsePolymorphic();

        person.feedDog(dog2);
        person.feedCat(cat2);
        person.makeBirdFly(bird2);
        person.makeChickenFly(chicken2);

    }
　　 // 喂狗
    public void feedDog(Dog2 dog2) {
        dog2.eat();
    }
　　 // 喂猫
    public void feedCat(Cat2 cat2) {
        cat2.eat();
    }
　　 // 放飞小鸟
    public void makeBirdFly(Bird2 bird2) {
        bird2.fly();
    }
　　 // 放飞小鸡
    public void makeChickenFly(Chicken2 chicken2) {
        chicken2.fly();
    }

}

class Dog2 {
    void eat() {
        System.out.println("骨头");
    }
}

class Cat2 {
    void eat() {
        System.out.println("吃鱼");
    }
}

class Bird2 {
    void eat() {
        System.out.println("吃虫子");
    }

    void fly() {
        System.out.println("i can fly i am bird");
    }
}

class Chicken2 {
    void eat() {
        System.out.println("吃玉米");
    }

    void fly() {
        System.out.println("i can fly i am chicken");
    }
}

　　可以看到有狗，猫，鸟，鸡四种宠物，它们都可以吃东西，但是鸟和鸡可以飞，如果没有多态，人如果要喂养宠物或者放飞宠物就需要写多个方法，有几个宠物就要写几个方法，如果以后家里又多了好多宠物，就要写好多的方法。

　　并且宠物之间的关系，相关的动作属性都没有层次关系，非常的独立，是面向对象了（如果再多有几个宠物，就更无法梳理之间的关系共性），但是并没有体现面向对象的特性

　　我们看下如果使用面向对象的思想，应该如何处理。

public class PersonUsePolymorphic {

    public static void main(String[] args) {
        PersonUsePolymorphic p = new PersonUsePolymorphic();
        Animal dog = new Dog();
        p.feed(dog);
        Animal cat = new Cat();
        p.feed(cat);
        FlyAnimal bird = new Bird();
        p.makeAnimalFly(bird);
        FlyAnimal chicken = new Chicken();
        p.makeAnimalFly(chicken);
    }

    public void feed(Animal animal) {
        animal.eat();
    }

    public void makeAnimalFly(FlyAnimal flyAnimal) {
        flyAnimal.fly();
    }
}

/**
 * 抽离抽象类动物
 * 抽离出抽象方法：吃东西（必须实现）
 * 可以很清晰看出公共的特性，缕出层次关系
 */
abstract class Animal{
    abstract void eat();
}

/**
 * 抽离出飞行接口（java不能多继承）
 * 因为不是所有动物都会飞，不能在抽象类中作为抽象方法实现
 * 实现了飞行接口就必须实现接口里面的方法，为什么不把fly方法直接放到FlyAnimal中呢，因为飞行只是一个接口行为，并不一定只有动物会飞，飞机也可以飞，气球也可以飞
 * 接口只是个规范行为，遵守了这个规范都可以实现里面的方法
 */
interface Fly{
    void fly();
}

/**
 *  狗狗继承动物类，实现eat方法就好
 */
class Dog extends Animal{
    void eat() {
        System.out.println("骨头");
    }
}

class Cat extends Animal{
    void eat() {
        System.out.println("吃鱼");
    }
}

/**
 *  抽离出公共类飞行动物继承自动物，实现fly接口
 */
class FlyAnimal extends Animal implements Fly{

    @Override
    void eat() {
        System.out.println("吃东西");
    }

    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("i can fly");
    }
}

/**
 *  飞行类的动物就可以继承飞行动物类，重写eat fly方法
 */
class Bird extends FlyAnimal{
    public void fly() {
        System.out.println("i can fly,i am bird");
    }

    void eat() {
        System.out.println("吃虫子");
    }
}

class Chicken extends FlyAnimal{
    void eat() {
        System.out.println("玉米");
    }

    public void fly() {
        System.out.println("i can fly, i am chicken");
    }
}

 

　　可以看到进行面向对象的思路的改进后代码量并没有减少，但是整体的层次就非常明显了。

　　如果大多数程序都按照第一次那样来写，底层类的设计不合理维护起来非常麻烦，上层person类调用起来也是非常繁琐，底层增加一个类，person增加一个方法。

　　在第二次的程序里，虽然在类的设计上代码量多了，但是把每个类的共性、方法都抽离出来，再进行维护起来关系层次很清晰，而修改类底层设计，person类根本不需要做改动。

 

　　经过两次的代码比对应该能发现多态的好处了，也理解了多态在面向对象中发挥的作用。如果仅仅有个模糊的概念，在看一些源码的时候非常的吃力，因为一些源码运用了大量的设计模式及面向对象的思想，看一个方法会发现跳过来跳过去还不知道到底是做什么用的，只有将最基础的东西学明白学扎实了才能更好的进行程序设计。