一脚踩进java之基础篇15——面向对象 (多态)

一、多态的概述

1.1 多态是继封装、继承之后,面向对象的第三大特性。

1.2 Java作为面向对象的语言,同样可以描述一个事物的多种形态。如Student类继承了Person类,一个Student的对象便既是Student,又是Person。

1.3 如Student类可以为Person类的子类。那么一个Student对象既可以赋值给一个Student类型的引用,也可以赋值给一个Person类型的引用。

1.4 总结:

  1)最终多态体现为父类引用变量可以指向子类对象。

  2)多态的前提是必须有子父类关系或者类实现接口关系,否则无法完成多态。

  3)在使用多态后的父类引用变量调用方法时,会调用子类重写后的方法。

二、多态的定义与使用格式

2.1 多态的定义格式:就是父类的引用变量指向子类对象

父类类型  变量名 = new 子类类型();
变量名.方法名();
接口 变量名 = new 接口实现类();
变量名.方法();

三、多态成员的特点

3.1 多态成员变量

  当子父类中出现同名的成员变量时,多态调用该变量时:

  编译时期:参考的是引用型变量所属的类中是否有被调用的成员变量。没有,编译失败。

  运行时期:也是调用引用型变量所属的类中的成员变量。

  简单记:编译和运行都参考等号的左边。编译运行看左边。

3.2 多态成员方法

  编译时期:参考引用变量所属的类,如果没有类中没有调用的方法,编译失败。

  运行时期:参考引用变量所指的对象所属的类,并运行对象所属类中的成员方法。

  简而言之:编译看左边,运行看右边。

四、instanceof关键字

我们可以通过instanceof关键字来判断某个对象是否属于某种数据类型。如学生的对象属于学生类,学生的对象也属于人类。

使用格式:

boolean  b  = 对象  instanceof  数据类型;

        如

Person p1 = new Student(); // 前提条件,学生类已经继承了人类

boolean flag = p1 instanceof Student; //flag结果为true

boolean flag2 = p2 instanceof Teacher; //flag结果为false

五、多态转型

多态的转型分为向上转型与向下转型两种:

5.1  向上转型:当有子类对象赋值给一个父类引用时,便是向上转型,多态本身就是向上转型的过程。

使用格式:

父类类型  变量名 = new 子类类型();

如:Person p = new Student();

5.2  向下转型:一个已经向上转型的子类对象可以使用强制类型转换的格式,将父类引用转为子类引用,这个过程是向下转型。如果是直接创建父类对象,是无法向下转型的!

使用格式:

子类类型 变量名 = (子类类型) 父类类型的变量;

如:Student stu = (Student) p;  //变量p 实际上指向Student对象

六、多态的好处与弊端

当父类的引用指向子类对象时,就发生了向上转型,即把子类类型对象转成了父类类型。向上转型的好处是隐藏了子类类型,提高了代码的扩展性。

但向上转型也有弊端,只能使用父类共性的内容,而无法使用子类特有功能,功能有限制。

//描述动物类,并抽取共性eat方法
abstract class Animal {
    abstract void eat();
}
 
// 描述狗类,继承动物类,重写eat方法,增加lookHome方法
class Dog extends Animal {
    void eat() {
        System.out.println("啃骨头");
    }

    void lookHome() {
        System.out.println("看家");
    }
}

// 描述猫类,继承动物类,重写eat方法,增加catchMouse方法
class Cat extends Animal {
    void eat() {
        System.out.println("吃鱼");
    }

    void catchMouse() {
        System.out.println("抓老鼠");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Animal a = new Dog(); //多态形式,创建一个狗对象
        a.eat(); // 调用对象中的方法,会执行狗类中的eat方法
        // a.lookHome();//使用Dog类特有的方法,需要向下转型,不能直接使用
        
        // 为了使用狗类的lookHome方法,需要向下转型
// 向下转型过程中,可能会发生类型转换的错误,即ClassCastException异常
        // 那么,在转之前需要做健壮性判断 
        if( !a instanceof Dog){ // 判断当前对象是否是Dog类型
                 System.out.println("类型不匹配,不能转换"); 
                 return; 
        } 
        Dog d = (Dog) a; //向下转型
        d.lookHome();//调用狗类的lookHome方法
    }
}

我们来总结一下:

6.1 什么时候使用向上转型:

当不需要面对子类类型时,通过提高扩展性,或者使用父类的功能就能完成相应的操作,这时就可以使用向上转型。

如:Animal a = new Dog();

    a.eat();

6.2 什么时候使用向下转型

当要使用子类特有功能时,就需要使用向下转型。

    如:Dog d = (Dog) a; //向下转型

        d.lookHome();//调用狗类的lookHome方法

6.3 向下转型的好处:可以使用子类特有功能。

6.4 弊端是:需要面对具体的子类对象;在向下转型时容易发生ClassCastException类型转换异常。在转换之前必须做类型判断。

如:if( !a instanceof Dog){…}

原文地址:https://www.cnblogs.com/smilehq/p/12831056.html