【JAVA基础】多态

news2024/9/21 2:43:43

文章目录

多态
向上转型
练习题

多态

父类的引用指向子类的对象

public class A {
    public String name;
    public int age;

    public void run(){ //该run()方法被覆盖
        System.out.println("a跑的快");
    }

    public void eat(String name){
        System.out.println(name+"吃的很多");
    }
}

public class B extends A{
    public char sex;
    public double height;

    public void fly(){
        System.out.println("b飞的很高");
    }

    @Override
    public void run(){
        System.out.println("b跑的快");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        A ab = new B();  // 数据类型：决定在内存中的存储形式 ab是A类数据类型
                         // 创建子类对象前提一定会创建父类对象，此时在内存中A和B的对象都存在
        ab.name = "李四";
        ab.age = 18;
        ab.eat("张三");
        ab.run();
    }
}

以上代码中对象ab就是多态，其中：

因为ab为A类的数据类型，以A类为模板，所以他可以调用到A类中的属性
ab为B类的对象，而B为A的子类，那么创建子类对象之前一定会先创建父类对象，所以ab可以访问A类中的方法
但是ab实际上指向的是子类对象的内存空间，因为受限于父类数据类型，所以只能对父类中的数据进行访问，子类中单独的数据并不能够进行访问

在这里插入图片描述

ab满足了定义父类引用指向子类对象

我们看一下内存图：

创建对象ab的过程如下：

ab属于B类对象，但是B类拥有A父类，那么创建子类对象之前先创建父类对象，为A类对象开辟空间，在其中存储name、age两个变量和run()、eat()两个方法
再为B类对象，其中包括sex、height两个变量和run()、fly()
因为B类为A类的子类，所以run()方法被重写，ab对象访问的话只能访问到B类中的run()方法和A中的eat()方法
因为ab为A类的数据类型，以A类为模板，所以他可以调用到A类中的属性

向上转型

在这里插入图片描述

public class C {
    public static void hanlder(A a){
        System.out.println("C的输出");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        B b = new B();
        C.hanlder(b); // 没有报错，为什么？
    }
}

在程序中，C类中的静态方法hanlder(A a)需要的参数为一个A类对象，但是在Test类中的main()方法里，我们却向方法传了一个B类的对象，编译器并没有报错，这是因为多态可以向上转型：子类的对象可以被父类所接受，也就是我们一开始说的定义：父类引用指向子类对象

练习题

A类

public class A {
    public String Show(D obj){
        return "A and D";
    }
    public String Show(A obj){
        return "A and A";
    }
}

B类

public class B extends A{
    public String Show(Object obj){
        return "B and B";
    }
    public String Show(A obj){
        return "B and A";
    }
}

C类

public class C extends B{
}

D类

public class D extends B{
}

Test类

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        A a1 = new A();
        A a2 = new B();
        B b  = new B();
        C c  = new C();
        D d  = new D();

        System.out.println(a1.Show(b)); // A and A
        System.out.println(a1.Show(c)); // A and A
        System.out.println(a1.Show(d)); // A and D

        System.out.println(a2.Show(b)); // B and A
        System.out.println(a2.Show(c)); // B and A
        System.out.println(a2.Show(d)); // A and D

        System.out.println(b.Show(b)); // B and A
        System.out.println(b.Show(c)); // B and A
        System.out.println(b.Show(d)); // A and D
    }
}

我们来逐个分析一下：

首先我们可以看到A类的优先级最高，是其他BCD类的父类，B类直接继承A类，CD类直接继承B类。

那么对于对象a1

它属于A类对象，创建时只开辟A类对象的内存空间，可以调用A类中的两种Show()方法，虽然B类中有对Show方法重写，但是此时并没有开辟B类对象的内存空间，所以并不会出现重写覆盖的现象
```
System.out.println(a1.Show(b)); // A and A
```
a1为A类对象，只能访问A类中的数据，b属于B类对象，B类为A的子类，所以向上转型，可以被A中的show(A obj)方法接受
```
System.out.println(a1.Show(c)); // A and A
```
同理，c为C类对象，拥有B父类，B父类拥有A父类，所以和第一个同理
```
System.out.println(a1.Show(d)); // A and D
```
虽然也是通过a1访问，但是传入的参数为d，show()方法的重载，选择第一个show(D obj)方法
对于对象a2

它属于A类数据类型的B类对象，也就是多态，创建时B类为A类的子类，创建子类对象之前要创建父类对象，所以会为A类、B类对象都开辟内存空间。因为a2的数据类型为A类数据类型，所以只能访问A类中的数据，但是同时开辟了B类的内存空间，所以B类中如果有对A类方法的重写，则调用B中的重写方法
```
System.out.println(a2.Show(b)); // B and A
```
a2为数据类型为A的B类对象，创建子类对象时先创建父类对象，创建时分别为A类、B类开辟空间，然后因为是A类数据类型，所以应该访问A类中的show(A obj)方法，但是因为中对方法有重写，所以访问B类中的show(A obj)
```
System.out.println(a2.Show(c)); // B and A
```
同理，c为C类对象，但是向上转型，可以被show(A obj)接受
```
System.out.println(a2.Show(d)); // A and D
```
同理，但是传入的参数为d，由于方法重载，所以访问show(D obj)
对于对象b

它属于B类对象，B类是A类的子类，创建子类对象之前先创建父类对象，所以在创建对象b时，会先为A类对象开辟内存空间，再开辟B类对象空间。对象b可以访问A类和B类中的方法，如果B类中存在方法重写，那么访问B类中的重写方法
```
System.out.println(b.Show(b)); // B and A
```
b为B类对象，访问B类中的Show(A obj)，这里存在向上转型的情况，从下往上匹配，Object类属于所有类的父类，所以先匹配A类参数，所以访问Show(A obj)
```
System.out.println(b.Show(c)); // B and A
```
b为B类对象，传入c对象，由于方法重写以及向上转型访问B类中的show(A obj)
```
System.out.println(b.Show(d)); // A and D
```
b为B类对象，创建子类对象时先创建父类对象，访问A类中的show(D obj)