• 面向对象的三大特性之——多态


    目录

    多态的概念

    重写

    方法重写的规则

    重写和重载的区别

    向上转型  

    多态实现条件

    向下转型 

    多态的优点


    多态的概念

    多态的概念:通俗来说,就是多种形态, 具体点就是去完成某个行为,当不同的对象去完成时会产生出不同的状 态。

    重写

    重写 (override) :也称为覆盖。重写是子类对父类非静态、非 private 修饰,非 final 修饰,非构造方法等的实现过程 进行重新编写, 返回值和形参都不能改变 即外壳不变,核心重写! 重写的好处在于子类可以根据需要,定义特定 于自己的行为。 也就是说子类能够根据需要实现父类的方法。
    父类
    1. public class Animal {
    2. String name;
    3. int age;
    4. public Animal(String name, int age){
    5. this.name = name;
    6. this.age = age;
    7. }
    8. public void eat(){
    9. System.out.println(name + "吃饭");
    10. }
    11. }

    方法重写的规则

    子类在重写父类的方法时,一般必须与父类方法原型一致: 返回值类型 方法名 (参数列表) 要完全一致
    被重写的方法返回值类型可以不同,但是必须是具有父子关系的
    访问权限不能比父类中被重写的方法的访问权限更低。例如:如果父类方法被public修饰,则子类中重写该方 法就不能声明为 protected
    父类被staticprivate修饰的方法、构造方法都不能被重写。
    重写的方法, 可以使用 @Override 注解来显式指定. 有了这个注解能帮我们进行一些合法性校验. 例如不小心 将方法名字拼写错了 (比如写成 aet), 那么此时编译器就会发现父类中没有 aet 方法, 就会编译报错, 提示无法 构成重写。

    重写和重载的区别

    方法重载是一个类的多态性表现,而方法重写是子类与父类的一种多态性表现。

    向上转型  

    向上转型:实际就是创建一个子类对象,将其当成父类对象来使用。

    语法格式:父类类型 对象名 = new 子类类型 ()
    Animal animal = new Cat("大橘",2);
    父类
    1. public class Animal {
    2. String name;
    3. int age;
    4. public Animal(String name, int age){
    5. this.name = name;
    6. this.age = age;
    7. }
    8. public void eat(){
    9. System.out.println(name + "吃饭");
    10. }
    11. }

    猫类

    1. public class Cat extends Animal{
    2. public Cat(String name,int age){
    3. super(name,age);//帮助父类构造
    4. }
    5. @Override
    6. public void eat (){
    7. System.out.println(name+"吃鱼");
    8. }
    9. public void mew(){
    10. System.out.println("喵喵喵");
    11. }
    12. }

    狗类

    1. public class Dog extends Animal {
    2. public Dog(String name,int age){
    3. super(name,age);
    4. }
    5. @Override
    6. public void eat() {
    7. System.out.println(name+"吃骨头");
    8. }
    9. public void bark(){
    10. System.out.println("汪汪汪");
    11. }
    12. }

    1. 直接赋值

    1. public class TestAnimal {
    2. public static void main(String[] args) {
    3. Animal cat = new Cat("大橘",2);//子类对象赋值给父类对象
    4. cat.eat();
    5. }
    6. }

     此时父类Animal和子类Cat中都有eat方法,当创建的父类对象cat被子类赋值时,执行的是子类中的eat方法

    2.方法传参

    1. public class TestAnimal {
    2. public static void eatFood(Animal animal){//形参为父类型引用,可以接收任意子类的对象
    3. animal.eat();
    4. }
    5. public static void main(String[] args) {
    6. Animal cat = new Cat("大橘",2);//子类对象赋值给父类对象
    7. Dog dog = new Dog("小黑",3);
    8. cat.eat();
    9. eatFood(cat);
    10. eatFood(dog);
    11. }
    12. }

     3.方法返回

    1. public class TestAnimal {
    2. public static Animal reAinmal(String var){
    3. if("狗"==var){
    4. return new Dog("小狗",2);
    5. }else if("猫"==var){
    6. return new Cat("小猫",3);
    7. }else{
    8. return null;
    9. }
    10. }
    11. public static void eatFood(Animal animal){
    12. animal.eat();
    13. }
    14. public static void main(String[] args) {
    15. Animal cat = new Cat("大橘",2);//子类对象赋值给父类对象
    16. Dog dog = new Dog("小黑",3);
    17. cat.eat();
    18. eatFood(cat);
    19. eatFood(dog);
    20. Animal animal = reAinmal("狗");
    21. animal.eat();
    22. animal = reAinmal("猫");
    23. animal .eat();
    24. }
    25. }

    注意:向上转型不能调用子类特有的方法。

    多态实现条件

    1. 必须在继承体系下
    2. 子类必须要对父类中方法进行重写
    3. 通过父类的引用调用重写的方法
    多态体现:在代码运行时,当传递不同类对象时,会调用对应类中的方法。

    向下转型 

    将一个子类对象经过向上转型之后当成父类方法使用,再无法调用子类方法,但有时候可能需要子类特有的方法,此时:将父类引用再还原为子类对象即可,即向下转换。

    1. public class TestAnimal2 {
    2. public static void main(String[] args) {
    3. Cat cat = new Cat("大橘",2);
    4. Dog dog = new Dog("小黑", 1);
    5. Animal animal = cat;//向上转型
    6. animal.eat();
    7. animal = dog;
    8. animal.eat();
    9. animal.bark();
    10. // 编译失败,编译时编译器将animal当成Animal对象处理
    11. // 而Animal类中没有bark方法,因此编译失败
    12. cat = (Cat)animal;
    13. // 向下转型 // 程序可以通过编程,但运行时抛出异常---
    14. // 因为:animal实际指向的是狗 // 现在要强制还原为猫,无法正常还原,运行时抛出:ClassCastException
    15. cat.mew(); // animal本来指向的就是狗,因此将animal还原为狗也是安全的
    16. dog = (Dog)animal;
    17. dog.bark();
    18. }
    19. }

    向下转型用的比较少,而且不安全,万一转换失败,运行时就会抛异常。 Java中为了提高向下转型的安全性,引入 了 instanceof ,如果该表达式为true,则可以安全转换。
    1. public class TestAnimal2 {
    2. public static void main(String[] args) {
    3. Cat cat = new Cat("大橘",2);
    4. Dog dog = new Dog("小黑", 1); // 向上转型
    5. Animal animal = cat;
    6. animal.eat();
    7. animal = dog;
    8. animal.eat();
    9. if(animal instanceof Cat){
    10. cat = (Cat)animal;
    11. cat.mew();
    12. }
    13. if(animal instanceof Dog){
    14. dog = (Dog)animal;
    15. dog.bark();
    16. }
    17. }
    18. }

    多态的优点

     现在有如下代码:

    1. public class Shape {
    2. //属性....
    3. public void draw() {
    4. System.out.println("画图形!");
    5. }
    6. }
    7. class Rect extends Shape{
    8. @Override
    9. public void draw() {
    10. System.out.println("矩形");
    11. }
    12. }
    13. class Cycle extends Shape{
    14. @Override
    15. public void draw() {
    16. System.out.println("圆形");
    17. }
    18. }
    19. class Flower extends Shape{
    20. @Override
    21. public void draw() {
    22. System.out.println("花");
    23. }
    24. }

    我们需要写一个函数来打印多个形状(矩形,圆,花)

    1. public static void drawShapes(){
    2. //创建一个shape对象的数组
    3. Shape[] shapes = new Shape[]{new Rect(),new Cycle(),new Flower()};
    4. for(Shape shape: shapes){
    5. shape.draw();
    6. }
    7. }
    8. public static void main(String[] args) {
    9. drawShapes();
    10. }

     可扩展能力更强

    如果要新增一种新的形状 , 使用多态的方式代码改动成本也比较低 .

    1. public class Shape {
    2. //属性....
    3. public void draw() {
    4. System.out.println("画图形!");
    5. }
    6. }
    7. class Rect extends Shape{
    8. @Override
    9. public void draw() {
    10. System.out.println("矩形");
    11. }
    12. }
    13. class Cycle extends Shape{
    14. @Override
    15. public void draw() {
    16. System.out.println("圆形");
    17. }
    18. }
    19. class Flower extends Shape{
    20. @Override
    21. public void draw() {
    22. System.out.println("花");
    23. }
    24. class Triangle extends Shape {
    25. @Override
    26. public void draw() {
    27. System.out.println("三角形");
    28. }
    29. }
    避免在构造方法中调用重写的方法
    1. class B{
    2. public B(){
    3. func();
    4. }
    5. public void func(){
    6. System.out.println("B.func()");
    7. }
    8. }
    9. class D extends B{
    10. private int num = 1;
    11. public void func(){
    12. System.out.println("D.func()"+num);
    13. }
    14. }
    15. public class Test2 {
    16. public static void main(String[] args) {
    17. D d = new D();
    18. }
    19. }

    正常来说应该输出的是B.func(),这里输出的确是D.func()0,注意这里的num不是1而是0,说明num还未被赋值

    构造 D 对象的同时 , 会调用 B 的构造方法 .
    B 的构造方法中调用了 func 方法, 此时会触发动态绑定, 会调用到 D 中的 func
    此时 D 对象自身还没有构造, 此时 num 处在未初始化的状态, 值为 0. 如果具备多态性,num的值应该是1.
    所以在构造函数内,尽量避免使用实例方法,除了 final private 方法。

    说明当在父类当中调用方法时,如果该方法被子类重写,调用的是子类的方法。

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/qq_62712350/article/details/126279736