第10章 Java类的三大特性之一：多态

 

1.Java中的多态

多态是指对象的多种形态，主要包括这两种：

1.1引用多态

a.父类的引用可以指向本类的对象
b.父类的引用可以指向子类的对象
举个例子：父类Anmail,子类Dog,可以使用父类Anmail来创建父类或者子类的对象，但是子类无法创建父类的对象

//父类
public class Animal {

}

//子类
public class Dog extends Animal {


}

//测试类，创建子类对象
public class testDog {
    public static void main(String[] args) {
        //引用多态a.父类的引用指向本类的对象
        Animal obj1 = new Animal();
        //引用多态b.父类的引用指向子类的对象
        Animal obj2 = new Dog();
        //引用多态，子类的引用不能指向父类的对象，下面是错误的
        //Dog obj3 = new Animal();
    }

}

1.2方法多态

a.创建本类对像时，调用的方法为本类方法
b.创建子类对像时，调用的方法为子类重写的方法或者继承的方法
c.如果创建子类对象时，不能调用在子类中新写的方法

//父类
public class Animal {
    public void eat(){
        System.out.println("动物具有吃的能力！");
    }

}

//子类
public class Dog extends Animal {
    public void eat(){
        System.out.println("狗是吃肉的！");
    }

    public void watchDoor(){
        System.out.println("狗具有看门的能力！");
    }

}


//子类
public class Cat extends Animal {

}

//测试类，创建子类对象
public class testDog {
    public static void main(String[] args) {
        //引用多态a.父类的引用指向本类的对象
        Animal obj1 = new Animal();
        //引用多态b.父类的引用指向子类的对象
        Animal obj2 = new Dog();
        //引用多态，子类的引用不能指向父类的对象，下面是错误的
        //Dog obj3 = new Animal();
        Animal obj3 = new Cat();

        obj1.eat();  //调用的是父类的方法
        obj2.eat();  //调用的是子类重写的方法
        obj3.eat();  //调用子类继承的方法
        //obj2.watchDoor(); //父类中不存在，则子类没有继承到这个方法，则无法调用
    }

}

2.多态中的引用类型转换

1.向上类型转换（隐式/自动类型转换），是小类型到大类型的转换
2.向下类型转换（强制类型转换），是大类型到小类型的转换
3.instanceof运算符，用来解决引用对象的类型，避免类型转换的安全性问题
下面是一个例子，只放测试类，子类和父类跟上面是一样的

//测试类
public class testDog {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        Animal animal = dog; //自动类型提升 向上类型转换，这种操作是没有问题的
        //Dog dog2 = animal; //向下类型转换，出现了问题，不错误
        //上面是错误的，下面是强制做类型转换，
        Dog dog2 = (Dog) animal;//向下类型转换 强制类型转换
        //强制类型转换容易出现问题，可以用下面的最佳方法进行转换
        if (animal instanceof Dog){
            Dog dog3 = (Dog) animal;
        }else {
            System.out.println("无法进行强制类型转换");
        }
    }
}

instanceof通过返回一个布尔值来指出，这个对象是否是这个特定类或者是它的子类的一个实例。

3.Java中的抽象类

3.1语法定义

在一个类前面使用abstract关键字修饰，则该类为抽象类

3.2应用场景

a.在某些情况下，抽象类是约束子类必须要有哪些方法，但是却不要求是怎么实现的
b.从多个具有相同特征的类中抽象出一个抽象类，以这个抽象类作为子类的模板，从而避免了子类设计的随意性。

3.3作用

限制规定子类必须实现某些方法，但不关注实现细节
抽象的意义在于：将方法的设计和实现分离了

3.4使用规则

a.abstract定义抽象类
b.abstract定义抽象方法，只有声明，不需要实现
c.包含抽象方法的类是抽象类
d.抽象类不能直接创建，可以定义引用变量

public abstract class Telphone {
    //父类抽象类定义了两个方法，子类要来实现这两个方法
    //下面是两个抽象类，注意定义的方法，不用写大括号
    public abstract void call();
    public abstract void message();

}

public class CellPhone extends Telphone {
    子类实现抽象类中规定要实现的方法
    @Override
    public void call() {
        System.out.println("通过键盘打电话");
    }

    @Override
    public void message() {
        System.out.println("通过键盘发短信");
    }
}

4.Java中的接口

4.1接口概念

类是具体实现某一些功能的集合，而接口定义了某一批类所要遵守的规范，而不关心这些数据。
在大型项目中，设计人员只需要在接口中设计好什么方法返回什么值，剩下的就需要程序员利用类来实现这些方法了。

4.2语法格式

[修饰符] interface 接口名 [extends 父接口1，父接口2……]{
零到多个常量定义……
零个到多个抽象方法的定义……
}

4.3接口定义

修饰符：因为接口是设计好要用来继承和实现的，所以修饰符用public，不能使用private和protected。
abstract:接口也是抽象的，跟抽象类一样，要实现这里定义的方法，所有要添加abstract，但是一般系统会默认添加，所有不用重复写了
继承：一个接口可以继承多个父接口，这是一个需要注意的地方
定义：接口里面只需要定义常量或者抽象方法

interface:和类定义不同，定义接口不再使用class关键字，要换成interface关键字
常量:接口中的属性是常量，即使定义时不添加public static final修饰符，系统也会自动加上
方法：接口的方法只能是抽象方法，总是被使用，即使定义时不添加public abstract修饰符，系统也会自动添加上。

4.4实现接口

一个类可以实现一个或者多个类，实现接口使用implements关键字。java中一个类只能继承一个父类，是不够灵活的，但是通过实现多个接口可以做补充
继承父类实现接口的语法为：

[修饰符] class 类名 extends 父类 implements 接口1，接口2……
{
类体部分 //如果继承了抽象类，需要实现继承的抽象方法；要实现接口中的抽象方法
}

如果要继承父类，继承父类必须在实现接口之前，即extends和implements不能调换

4.5例子

以下例子，我们在上面的例子上添加了一个IPlayGame接口，接口前面一般都用I标识，方便区分。然后分别在一个Psp类中实现了接口中的方法，也在一个继承了父类的子类中实现了接口的方法，需要注意创建接口引用对象的方法

//定义一个接口，设计了一个方法
public interface IPlayGame { //省略了abstract关键字
    public void playGame(); //省略了abstract关键字
}


//定义了一个抽象类
public abstract class Telphone {
    //下面是两个抽象类，注意定义的方法，不用写大括号
    public abstract void call();
    public abstract void message();

}


//实现抽象类的类
public class CellPhone extends Telphone {
    @Override
    public void call() {
        System.out.println("通过键盘打电话");
    }

    @Override
    public void message() {
        System.out.println("通过键盘发短信");
    }
}



//PSP单独一个类实现IplayGame接口
public class Psp implements IPlayGame {
    @Override
    public void playGame() {
        System.out.println("具有了玩游戏的功能");
    }
}


//实现Telphone类，并实现IPlayGame接口
public class SmartPhone extends Telphone implements IPlayGame{
    @Override
    public void call() {
        System.out.println("通过语音打电话");
    }

    @Override
    public void message() {
        System.out.println("通过语音发短信");
    }

    //实现IPlayGame接口
    @Override
    public void playGame() {
        System.out.println("智能手机具有玩游戏的功能");
    }
}

4.6另一种使用接口使用方法

使用接口:
接口在使用过程当中，还经常与匿名内部类配合使用

匿名内部类就是没有名字的内部类，多用于关注实现而不关注实现类的名称

语法格式
直接new一个接口，并在这个new里面实现这个方法

Interface i = new Interface(){
    public void method(){
        System.out.println("匿名内部类实现接口的方法");
    }
}

在4.5里的例子上修改：

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

        //接口引用 一个 实现了接口的对象
        IPlayGame ip1 = new SmartPhone();
        ip1.playGame(); //调用方法
        IPlayGame ip2 = new Psp();
        ip2.playGame();


        //使用匿名内部类实现接口，方法1
        IPlayGame ip3 = new IPlayGame() {
            @Override
            public void playGame() {
                System.out.println("使用匿名内部类的方法接口111");
            }
        };
        ip3.playGame();


        //也可以直接new来用匿名内部类实现接口，方法2
        new IPlayGame(){
            public void playGame(){
                System.out.println("使用匿名内部类的方法接口222");
            }
        }.playGame();
    }
}