Java码农人生开启手册—

Java码农人生开启手册——多态与重写

news2024/9/25 21:19:28

一、多态

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不同的状态。

1、多态的实现条件

三个条件，缺一不可：

必须在继承体系下
子类必须对父类中方法进行重写
通过父类的引用调用重写的方法

2、编译类型和运行类型

一个对象的编译类型和运行类型可以不一致
编译类型在定义对象的时候就确定了，不能被改变
运行类型可以变化
编译类型看定义时 = 的左边，运行类型看 = 的右边

说明：一个对象在创建时，有两种类型：编译类型和运行类型

编译类型对象名 = new 运行类型（）；

二、重写（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，返回值和形参不能改变。即外壳不变，核心重写。

1、方法重写的规则

子类在重写父类方法时，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，但必须是具有父子关系的
访问权限不能比父类中被冲刺额的方法的访问权限更低
父类中被static、private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。

2、重写与重载的区别

即：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。

3、重写的设计原则

对于已经投入使用的类，尽量不要进行修改。最好的方式是：重新定义一个新的类，来重复利用其中共性的内容，并且添加或者改动新的内容。

注意：我们不应该在原来老的类上进行修改，因为原来的类，可能还在有用户使用，正确做法是：新建一个新的类，对需要修改的方法重写就好了，这样就达到了我们的需求了。

4、静态绑定与动态绑定

静态绑定：也称为前期绑定(早绑定)，即在编译时，根据用户所传递实参类型就确定了具体调用那个方法。典型代表函数重载。

动态绑定：也称为后期绑定(晚绑定)，即在编译时，不能确定方法的行为，需要等到程序运行时，才能够确定具体调用那个类的方法。

三、向上转型和向下转型

1、向上转型

实际上就是创建一个子类对象，将其当成父类对象使用。

语法格式：父类类型对象名 = new 子类类型（）

使用场景：直接赋值、方法传参、方法返回

优点：让代码实现更简单灵活；缺点：不能调用子类特有的方法。

2、向下转型

将父类引用还原为子类对象。

注意：向下转型用的较少，而且不安全，万一失败，运行时就会抛出异常。Java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。

四、多态的优缺点

1、好处

能够降低代码的“圈复杂度”，避免出现大量的if-else
可扩展能力强

2、缺陷：代码运行效率低

属性没有多态。当父类和子类有同名属性时，通过父类引用，只能引用父类自己的成员属性。
构造方法没有多态性。

3、避免在构造方法中调用重写的方法

一段有坑的代码。我们创建两个类，B 是父类，D 是子类。D 中重写 func 方法。并且在 B 的构造方法中调用 func。

class B {
    public B() {
        // do nothing
        func();
    }

    public void func() {
        System.out.println("B.func()");
    }
}

class D extends B {
    private int num = 1;

    @Override
    public void func() {
        System.out.println("D.func() " + num);
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        D d = new D();
    }
}


// 执行结果
D.func() 0