目录
- 1.什么是多态
- 2.多态的条件
- 3.向上转型
- 3.1向上转型的三种写法
- 3.2 优缺点
- 4.向下转型(用得少)
- 5.避免在构造方法中调用重写的方法
- 6.重写
- 6.1什么是重写
- 6.2 重写和重载的区别
1.什么是多态
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。
当父类引用的对象不用的时候,表现出来的行为也是不一样的。
比如:动物吃饭,但是狗吃的话就是吃狗粮,猫吃的话就是吃猫粮,都是同一种行为,不同的对象去完成就会有不同的结果状态。
2.多态的条件
对于多态来说我们要满足三个条件:这三个条件缺一不可
1.必须在继承的条件下
2.向上转型
2.重写
如果你想重写,那么你就必须要在继承的条件下,
class Animal
{
public String name;
public int age;
public void eat()
{
System.out.println(name+"在吃饭");
}
}
class Dog extends Animal{
public void eat()
{
System.out.println(name+"在狗粮");
}
public void wangwang()
{
System.out.println(name+"在旺旺");
}
}
class Brid extends Animal{
public void eat()
{
System.out.println(name+"在鸟粮");
}
public void wing(){
System.out.println(name+"在飞");
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Animal animal=new Dog();//向上转型
//父类对象的引用指向子类对象
animal.name="小狗";
animal.eat();
System.out.println("============");
Animal animal1=new Brid();
animal1.name="小鸟";
animal1.eat();
}
}
当类的调用者在编写 eat 这个方法的时候, 参数类型为 Animal (父类), 此时在该方法内部并不知道, 也不关注当前的 引用指向的是哪个类型(哪个子类)的实例. 此时 这个引用调用 eat方法可能会有多种不同的表现(和 引用的实例相关), 这种行为就称为 多态.
3.向上转型
向上转型:其实就是创建一个子类对象,将其当做父类对象来使用
语法格式为:
父类对象 对象名=new 子类对象类型();
Animal animal=new Dog();//向上转型
父类对象的引用指向子类对象,是一个从小范围的向大范围转换
3.1向上转型的三种写法
1.直接通过父类引用
父类对象 对象名=new 子类对象类型();
public static void main(String[] args) {
Shape shape=new Rect();
Shape shape1=new Cycle();
Shape shape2=new Flower();
}
- 通过一个方法,里面传参的是父类的参数
public static void func(Shape shape)
{
//向上转型
shape.draw();
}
public static void main(String[] args) {
Rect rect=new Rect();
Cycle cycle=new Cycle();
func(rect);
func(cycle);
}
这个就是不需要实例化对象,实例化的这一步在传参的时候进行
public static void func(Shape shape)
{
//向上转型
shape.draw();
}
public static void main(String[] args) {
func(new Rect());
func(new Cycle());
func(new Flower());
}
3.2 优缺点
向上转型的优点:让代码实现更简单灵活。
- 能够降低代码的 “圈复杂度”, 避免使用大量的 if - else
例如我们现在需要打印的不是一个形状了, 而是多个形状,那么这个时候多态就很容易了,只需要添加一个就可以了。
import java.util.concurrent.Callable;
class Shape
{
public void draw()
{
System.out.println("画图形");
}
}
class Rect extends Shape{
@Override
public void draw() {
System.out.println("画矩形");
}
}
class Cycle extends Shape{
@Override
public void draw() {
System.out.println("画圆");
}
}
class Flower extends Shape{
@Override
public void draw() {
System.out.println("画花");
}
}
public class Test2 {
public static void drawShapes() {
Rect rect = new Rect();
Cycle cycle = new Cycle();
Flower flower = new Flower();
String[] shapes = {"cycle", "rect", "cycle", "rect", "flower"};
for (String shape : shapes) {
if (shape.equals("cycle")) {
cycle.draw();
} else if (shape.equals("rect")) {
rect.draw();
} else if (shape.equals("flower")) {
flower.draw();
}
}
}
public static void drawShapes1() {
Shape rect = new Rect();
Shape cycle = new Cycle();
Shape flower = new Flower();
Shape[] shapes = {cycle,rect,cycle,rect,flower};
for (Shape shape:shapes) {
shape.draw();
}
}
public static void drawShapes2() {
Rect rect = new Rect();
Cycle cycle = new Cycle();
Flower flower = new Flower();
Shape[] shapes = {cycle,rect,cycle,rect,flower};
for (Shape shape:shapes) {
shape.draw();
}
}
public static void func(Shape shape)
{
//向上转型
shape.draw();
}
public static void main2(String[] args) {
drawShapes();
System.out.println("=========");
drawShapes1();
System.out.println("===========");
drawShapes2();
}
}
- 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
向上转型的缺陷:不能调用到子类特有的方法。
3. 属性没有多态性
当父类和子类都有同名属性的时候,通过父类引用,只能引用父类自己的成员属性
4. 构造方法没有多态性
4.向下转型(用得少)
什么是向下转型?
将一个子类对象经过向上转型之后当成父类方法使用,再无法调用子类的方法,但有时候可能需要调用子类特有的方法,此时:将父类引用再还原为子类对象即可,即向下转换。
Cat cat=(Cat)new Animal();
注意这里需要强转
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。
public class TestAnimal {
public static void main(String[] args) {
Cat cat = new Cat("元宝",2);
Dog dog = new Dog("小七", 1);
// 向上转型
Animal animal = cat;
animal.eat();
animal = dog;
animal.eat();
if(animal instanceof Cat){
cat = (Cat)animal;
cat.mew();
}
if(animal instanceof Dog){
dog = (Dog)animal;
dog.bark();
}
}
}
5.避免在构造方法中调用重写的方法
当我们创建两个类的时候,一个子类,一个父类,当我们在父类的构造方法中调用一个方法,并且这个方法在子类中重写了。结果会如何呢?
class B
{
public B() {
func();
}
public void func()
{
System.out.println("B func()");
}
}
class D extends B
{
@Override
public void func() {
System.out.println("D func()");
}
}
public class Test3 {
public static void main(String[] args) {
D d =new D();
}
}
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和private方法。
6.重写
6.1什么是重写
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。
【方法重写的规则】
1.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
2**.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
3.父类被static、private修饰的方法、构造方法都不能被重写。
4.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
就比如,父类中有一个方法func,但是他的子类中也有一个方法func,这就是重写