Java面向对象编程（四）

目录

一、子类对象实例化过程

 1、从结果上来看（继承性）

2、从过程上来看

二、多态性

多态性的使用前提

多态的使用

多态应用举例

虚方法的调用

正常方法调用

虚方法的调用

编译时类型和运行时类型

对象类型转换（Casting）

instanceof操作符

instanceof练习

多态练习

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一、子类对象实例化过程

 

 1、从结果上来看（继承性）

•  子类继承父类以后就获取了父类中声明的属性和方法
• 创建子类的对象时会在堆空间中加载所有父类中声明的属性

2、从过程上来看

• 当我们通过子类的构造器创建子类的对象时，一定会直接或间接的调用其父类的构造器，进而调用父类的父类的构造器，直到调用到java.lang.Object类中的空参的构造器上为止，正因为加载过了所有父类中的结构，所以才可以看到内存中有父类中声明的结构，子类中的对象才可以考虑进行调用

        注意：虽然创建子类对象时调用了父类的构造器，但自始至终只创建了一个子类对象，即为new的子类对象

二、多态性

多态性是面向对象的重要概念。多态性在java中的体现为：父类的引用指向子类的对象（向上转型 upcasting）

多态性的使用前提

1、要有类的继承关系

2、要有方法的重写

多态的使用

java引用变量有两个类型：编译时类型和运行时类型。编译时类型由声明该变量时使用的类型决定，运行时类型有由际赋给该变量的对象决定。当编译时类型和运行时类型不一致时，就出现了多态性。

有了对象的多态性以后，在编译期，只能调用父类中声明的方法，但在运行期，实际执行的是子类重写父类的方法。（虚拟方法的调用）

注意：对象的多态性，只适用于方法，不适用于属性

如果一个引用类型变量声明为父类的类型，但实际引用的是子类的对象，那么该变量就不能再访问子类中添加的属性和方法。即有了对象的多态性后，在内存中实际上是加载了子类的属性和方法的，但是由于变量声明的是父类类型，导致编译时只能调用父类中声明的方法和属性，子类特有的属性和方法不能调用。

多态应用举例

方法声明的形参类型为父类类型，可以使用子类的对象作为实参调用该方法

public class Test {
    public void method(Person e) {
            // ……
            e.getInfo();
    }
 
    public static void main(Stirng args[]) {
            Test t = new Test();
            Student m = new Student();
            t.method(m); // 子类的对象m传送给父类类型的参数e
    }
}

虚方法的调用

正常方法调用

Person e =new Person();

e.getInfo();

Student s=new Student();

s.getIfo();

虚方法的调用

子类中定义了与父类中同名同参数的方法，在多态的情况下 ，将此时的父类的方法称为虚拟方法。父类根据付给他的不同的子类对象，动态地调用属于子类的方法。这样的方法调用在编译期是无法确定的。

Person e =new Student();

e.getInfo();

编译时类型和运行时类型

编译是e为Person类型，而方法的调用是在运行时确定的，所以调用的是Student类的getInfo()方法（动态绑定）

因此，我们说多态是运行时行为。

对象类型转换（Casting）

如果想让子类对象可以使用自己类中的属性及方法时，就要对带对象进行强制类型转换，java对象的强制类型转换称为造型。

说明：

1、从子类到父类的类型可以进行自动转换

2、从父类到子类的类型转换必须是通过（强制类型转换）实现

3、无继承关系的引用类型间的转换是非法的

4、在造型前可以使用instanceof操作符测试一个对象的类型

instanceof操作符

如果子类想继续使用为了避免在向下转型之前出项classCastExecption的异常，我们可以在向下转型之前，先进性instanceof判断，一旦返回true，就进行向下转型，如果返回false，则不进行向下转型。

x instanceof A

检验是否为类A的对象，返回值为boolean型

要求x所属的类于类A必须是子类和父类的关系，否则编译报错（必须存在继承）

如果x属于类A的子类B，x instanceof A 的值也为true

instanceof练习

建立InstanceTest 类，在类中定义方法 method(Person e);

在method中:

(1)根据e的类型调用相应类的getInfo()方法。

(2)根据e的类型执行：

如果e为Person类的对象，输出： “a person”;

如果e为Student类的对象，输出： “a student” “a person ”

如果e为Graduate类的对象，输出： “a graduated student” “a student” “a person”

public class InstanceTest {
	public static void main(String[] args) {
		InstanceTest test =new InstanceTest();
		test.method(new Person());
		System.out.println("------------");
		test.method(new Student());
		System.out.println("------------");
		test.method(new Graduate());
	} 
	public void method(Person e) {
		 String info = e.getInfo();
		 System.out.println(info);
		 if(e instanceof Graduate) {
				System.out.println("a garduated student"+"\na student"+"\na person");
			}else if(e instanceof Student) {
				System.out.println("a student"+"\na person");
			}else {
				System.out.println("a person");
			}
		 
	}
}
 
class Person{
	protected String name="person";
	protected int age=50;
	public String getInfo() {
		return "Name:"+name+"\n"+"age:"+age;
	}
}
 
class Student extends Person{
	protected String school="pku";
	public String getInfo() {
		return "Name:"+name+"\nage:"+age
				+"\nschool"+school;
	}
}
 
class Graduate extends Student{
	public String major="IT";
	public String getInfo() {
		return "Name:"+name+"\nage:"+age
				+"\nschool"+school+"\nmajor"+major;
	}
}

运行结果如下：

多态练习

定义三个类，父类GeometricObject代表几何形状，子类Circle代表圆形，MyRectangle代表矩形。 定义一个测试类GeometricTest，编写equalsArea方法测试两个对象的面积是否相等（注意方法的参 数类型，利用动态绑定技术），编写displayGeometricObject方法显示对象的面积（注意方法的参 数类型，利用动态绑定技术）。

 

public class GeometricTest {
	public static void main(String[] args) {
		GeometricTest geo=new GeometricTest();
		//测试面积是否相等
		geo.equalArea(new Circle(2.5,"red",2.5),new Circle(2.6,"red",2.5));
		//分别显示圆和对象的面积
		geo.displayGeometricObject(new Circle(2.5,"red",2.5),new MyRectangle(2, 2, "blue", 2));
	}
	/**
	 * 测试两个对象的面积是否相等 动态绑定
	 */
	public void equalArea(GeometricObject cir,GeometricObject rec) {
		if(cir.findArea()==rec.findArea()) {
			System.out.println("两对象面积相等");
		}else {
			System.out.println("两对象面积不相等");
		}
		
	}
	/***
	 * 显示对象面积  动态绑定
	 */
	public  void displayGeometricObject(GeometricObject cir,GeometricObject rec) {
		 System.out.println("圆形的面积是："+cir.findArea()); 
		 System.out.println("矩形的面积是："+rec.findArea()); 
		 
	}
}
/**
 * 几何形状
 * @author light
 * 父类
 *
 */
class GeometricObject{
	protected String color;
	protected double weight;
	protected  GeometricObject(String color,double weight) {
		this.color=color;
		this.weight=weight;
	}
	public String getColor() {
		return color;
	}
	public void setColor(String color) {
		this.color = color;
	}
	public double getWeight() {
		return weight;
	}
	public void setWeight(double weight) {
		this.weight = weight;
	}
	public double findArea() {
		return 0.0;
	}
}
/**
 * 圆形
 * @author light
 * 继承于GeometricObject类
 *
 */
class Circle extends GeometricObject{
	private double radius;
	public Circle(double radius,String color,double weight) {
		super(color, weight);
		this.radius=radius;
	}
	public double getRadius() {
		return radius;
	}
	public void setRadius(double radius) {
		this.radius = radius;
	}
	/**
	 * @Override 圆形类重写父类返回面积方法
	 */
	public double findArea() {
		return getRadius()*getRadius()*Math.PI;
	}
	
}
/**
 * 矩形
 * @author light
 * 继承于GeometricObject类
 *
 */
class MyRectangle extends GeometricObject{
	private double width;
	private double height;
	public MyRectangle(double width,double height,String color,double weight) {
		super(color,weight);
		this.width=width;
		this.height=height;
	}
	public double getWidth() {
		return width;
	}
	public void setWidth(double width) {
		this.width = width;
	}
	public double getHeight() {
		return height;
	}
	public void setHeight(double height) {
		this.height = height;
	}
	/**
	 * @Override 矩形类重写父类返回面积方法
	 */
	public double findArea() {
		return getHeight()*getWidth();
	}
}
 
 
 

运行结果如下：