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java面向对象——多态的详细介绍

一、概述 多态是继封装、继承之后,面向对象的第三大特性。 生活中,比如跑的动作,小猫、小狗和大象,跑起来是不一样的。再比如飞的动作,昆虫、鸟类和飞机,飞起来也是不一样的。可见,同一…

一、概述

多态是继封装、继承之后,面向对象的第三大特性。

生活中,比如跑的动作,小猫、小狗和大象,跑起来是不一样的。再比如飞的动作,昆虫、鸟类和飞机,飞起来也是不一样的。可见,同一行为,通过不同的事物,可以体现出来的不同的形态。多态,描述的就是这样的状态。

多态:

是指同一行为,具有多个不同表现形式。

前提【重点】

1.继承或者实现【二选一】

2.方法的重写【意义体现:不重写,无意义】

3.父类引用指向子类对象【格式体现】

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二、多态的体现

多态体现的格式:

父类类型 变量名 = new 子类对象; 变量名.方法名();

父类类型:指子类对象继承的父类类型,或者实现的父接口类型。

代码如下:

Fu f = new Zi(); f.method();

当使用多态方式调用方法时,首先检查父类中是否有该方法,如果没有,则编译错误;如果有,执行的是子类重写后方法。

代码如下:

定义父类:

b24a70bef0c401f256c78562bcc613e.png

定义子类:

4f964317ec8470d91067f4451efcdbd.png

定义测试类:

f71e1044f6bcf596be788bac576a41e.png

三、多态的好处

实际开发的过程中,父类类型作为方法形式参数,传递子类对象给方法,进行方法的调用,更能体现出多态的扩展性与便利。

代码如下:

定义父类:

8fdbd6529e72ab9dbe46f2ccf0a46d7.png

定义子类:

a8b35750b9eda7be486185f8cf02389.png

定义测试类:

public class Test {    public static void main(String[] args) {        // 多态形式,创建对象        // Cat c = new Cat();        // Dog d = new Dog();        // 调用showCatEat showCatEat(c);        // 调用showDogEat        showDogEat(d);        /*        以上两个方法, 均可以被showAnimalEat(Animal a)方法所替代而执行效果一致        */        showAnimalEat(c);        showAnimalEat(d);    }    public static void showCatEat(Cat c) {        c.eat();    }    public static void showDogEat(Dog d) {        d.eat();    }    public static void showAnimalEat(Animal a) {        a.eat();    }}

当eat方法执行时,多态规定执行的是子类重写的方法,那么效果自然与showCatEat、showDogEat方法一致, 所以showAnimalEat完全可以替代以上两方法。

不仅仅是替代,在扩展性方面,无论之后再多的子类出现,我们都不需要编写showXxxEat方法了,直接使用showAnimalEat都可以完成。

所以,多态的好处体现在可以使程序编写的更简单,并有良好的扩展。

四、引用类型转换

多态的转型分为向上转型与向下转型两种:

向上转型

向上转型:多态本身是子类类型向父类类型向上转换的过程,这个过程是默认的。

当父类引用指向一个子类对象时,便是向上转型。

使用格式:

父类类型 变量名 = new 子类类型(); 如:Animal a = new Cat();

向下转型

父类类型向子类类型向下转换的过程,这个过程是强制的。

一个已经向上转型的子类对象,将父类引用转为子类引用,可以使用强制类型转换的格式,便是向下转型。

使用格式:

子类类型 变量名 = (子类类型) 父类变量名; 如 :Cat c =(Cat) a;

转型演示,代码如下:

定义类:

aa218c28ddb591416939b6e49ba9da4.png

定义测试类:

475a7f496150720fa67db0036be9a03.png

转型的异常

转型的过程中,一不小心就会遇到这样的问题,请看如下代码:

f5de02b9020394d9142b00341e52c57.png

这段代码可以通过编译,但是运行时,却报出了ClassCastException,类型转换异常!这是因为,明明创建了Cat类型对象,运行时,当然不能转换成Dog对象的。这两个类型并没有任何继承关系,不符合类型转换的定义。

为了避免ClassCastException的发生,Java提供了 关键字,给引用变量做类型的校验。

格式如下:

变量名 instanceof 数据类型如果变量属于该数据类型,返回true。如果变量不属于该数据类型,返回false。

所以,转换前,我们最好先做一个判断,代码如下:

18e55e0d5aa2de1dd8fe4be6e1a5214.png

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