JavaSE入门学习18：Java面向对象之多态

Posted 2020-06-11 life is wonderful

        一Java多态

       多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。多态性是对象多种表现形式的体现。比如我们说"宠

物"这个对象，它就有很多不同的表达或实现，比如有小猫、小狗、蜥蜴等等。那么我到宠物店说"请给我一只宠物"，

服务员给我小猫、小狗或者蜥蜴都可以，我们就说"宠物"这个对象就具备多态性。

       接下来让我们通过实例来了解Java的多态。

       实例：

       Vegetarian.java源文件代码：

<span style="font-size:18px;">public interface Vegetarian{
       //实现细节
}</span>

       Animal.java源文件代码：

<span style="font-size:18px;">public class Animal{
      //实现细节
}</span>

       Deer.java源文件代码：

<span style="font-size:18px;">public class Deer extends Animal implements Vegetarian{
        //实现细节
}</span>

       因为Deer类具有多重继承，所以它具有多态性。以上实例解析如下：

       一个Deer IS-A (是一个)Animal

       一个Deer IS-A (是一个)Vegetarian

       一个Deer IS-A (是一个)Deer

       一个Deer IS-A (是一个)Object

       在Java中，所有的对象都具有多态性，因为任何对象都能通过IS-A测试的类型和Object类。这个在后面可以使用

instanceof关键字来验证。

       访问一个对象的唯一方法就是通过引用型变量。引用型变量只能有一种类型，一旦被声明，引用型变量的类型就

不能被改变了。引用型变量不仅能够被重置为其他对象，前提是这些对象没有被声明为final。还可以引用和它类型相

同的或者相兼容的对象。它可以声明为类类型或者接口类型。

       当我们将引用型变量应用于Deer对象的引用时，下面的声明是合法的：

       Deer d = new Deer();

       Animal a = d;

       Vegetarian v = d;

       Object o = d;

       所有的引用型变量d,a,v,o都指向堆中相同的Deer对象。

       二虚方法

       在Java中当设计类时，被重载的方法的行为怎样影响多态性。我们已经讨论了方法的重载，也就是子类能够重载

父类的方法。当子类对象调用重载的方法时，调用的是子类的方法，而不是父类中的重载的方法。

       要想调用父类中被重载的方法，则必须使用关键字super。

       实例：

       Employee.java源文件代码：

<span style="font-size:18px;">public class Employee{
	//私有成员变量
        private String name;
        private String address;
        private int number;

	//构造函数
        public Employee(String name, String address, int number){
                System.out.println("Constructing an Employee");
                this.name = name;
                this.address = address;
                this.number = number;
        }

        public void mailCheck(){
               System.out.println("Mailing a check to " + this.name + " " + this.address);
        }


        public String toString(){
               return name + " " + address + " " + number;
        }

        public String getName(){
               return name;
        }

        public String getAddress(){
               return address;
        }

        public void setAddress(String newAddress){
               address = newAddress;
        }

        public int getNumber(){
              return number;
        }

}</span>

       假设下面的Salary类继承Employee类：

       Salary.java源文件代码：

<span style="font-size:18px;">public class Salary extends Employee{
    //私有成员变量
    private double salary; //Annual salary

    //构造函数
    public Salary(String name, String address, int number, double salary){
           //继承父类Employee类的成员变量
	   super(name, address, number);
           setSalary(salary);
    }

    //重写父类Employee类的mailCheck()方法
    public void mailCheck(){
          System.out.println("Within mailCheck of Salary class ");
          System.out.println("Mailing check to " + getName() + " with salary " + salary);
    }

    public double getSalary(){
          return salary;
    }

    public void setSalary(double newSalary){
          if(newSalary >= 0.0){
                salary = newSalary;
          }
    }

   //子类Salary类独有的computePay()方法
    public double computePay(){
          System.out.println("Computing salary pay for " + getName());
          return salary/52;
    }

}</span>

       现在我们仔细阅读下面的代码，给出它的输出结果：
       VirtualDemo.java源文件代码：

<span style="font-size:18px;">public class VirtualDemo{

    public static void main(String[] args){
        //实例化Salary类的对象s(本类的引用指向本类的对象)
        Salary s = new Salary("Mohd Mohtashim", "Ambehta, UP", 3, 3600.00);
	//实例化Employee类的对象e(父类的引用指向子类的对象)
        Employee e = new Salary("John Adams", "Boston, MA", 2, 2400.00);
		
        System.out.println("Call mailCheck using Salary reference --");
	//创建本类对象时，调用的方法为本类方法
        s.mailCheck();
		
        System.out.println("\n Call mailCheck using Employee reference--");
	//创建子类对象时，调用的方法为子类重写的方法或者继承的方法
        e.mailCheck();
    }

}</span>

       以上实例编译运行结果如下：

       实例解释：

       例子中，我们实例化了两个Salary对象。一个使用本类Salary类引用s，另一个使用父类Employee类引用。

       编译时，编译器检查到mailCheck()方法在Salary类中的声明。在调用s.mailCheck()时，Java机(JVM)调用Salary

类的mailCheck()方法。因为e是Employee的引用，所以调用的emailCheck()方法则有完全不同的结果。

       当编译器检查e.mailCheck()方法时，编译器检查到Employee类中的mailCheck()方法。在编译的时候，编译器使

用Employee类中的mailCheck()方法验证该语句， 但是在运行的时候，Java虚拟机(JVM)调用的是Salary类中的

mailCheck()方法。该行为被称为虚拟方法调用，该方法被称为虚拟方法。

      Java中所有的方法都能以这种方式表现，借此，重写的方法能在运行时调用，不管编译的时候源代码中引用变量

是什么数据类型。

      三面向对象多态总结

      1引用多态

      本类的引用可以指向本类的对象。

      父类的引用可以指向子类的对象。

      2方法多态

      创建本类对象时，调用的方法为本类方法。

      创建子类对象时，调用的方法为子类重写的方法或者继承的方法。

      四多态中的引用类型转换

      我们先来看实例：
      Animal.java源文件代码：

<span style="font-size:18px;">public class Animal{
	public String name;
	public int age;
	
	public Animal(){
		System.out.println("我是Animal类的构造函数");
	}
}</span>

      Dog.java源文件代码：

<span style="font-size:18px;">public class Dog extends Animal{
	public Dog(){
		System.out.println("我是Dog类的构造函数");
	}
}</span>

      Test.java源文件代码：

<span style="font-size:18px;">public class Test{
   public static void main(String[] args){
         //实例化Animal类
	  Animal a1 = new Animal();//父类引用指向本类的对象
	  Animal a2 = new Dog();//父类的引用指向子类的对象
	  
	  //实例化Dog类
	  Dog d1 = new Dog();//子类指向本类的对象
	  Dog d2 = new Animal();//子类向父类的对象，这个编译会出现问题
   }
}</span>

      编译结果：

      我们可以使用instanceof运算符来确定对象的类型：

      改写Test.java源文件代码：

<span style="font-size:18px;">public class Test{
   public static void main(String[] args){
          //实例化Animal类
	  Animal a1 = new Animal();//父类引用指向本类的对象
	  Animal a2 = new Dog();//父类的引用指向子类的对象
	  
	  //实例化Dog类
	  Dog d1 = new Dog();//子类指向本类的对象
	  //Dog d2 = new Animal();//子类向父类的对象，这个编译会出现问题
	  
	  System.out.println(a1 instanceof Animal);
	  System.out.println(a2 instanceof Animal);
	  System.out.println(d1 instanceof Dog);
   }
}</span>

      运行结果：

      五引用类型转换总结

      1)向上类型转换(隐式或自动类型转换)，是小类型到大类型的转换。不存在安全性问题。

      2)向下类型转换(强制类型转换)，是大类型到小类型的转换。存在安全性问题。数据的溢出。

      3)instanceof运算符，来确定引用对象的类型，避免类型转换的安全性问题。