重写和重载的区别
🏹向下转型
向上转型是子类对象转成父类对象, 向下转型就是父类对象转成子类对象. 相比于向上转型来说, 向下转型没那么常见,但是也有一定的用途.
// Animal.java public class Animal { protected String name; public Animal(String name) { this.name = name; } public void eat(String food) { System.out.println("我是一只小动物"); System.out.println(this.name + "正在吃" + food); } } // Bird.java public class Bird extends Animal { public Bird(String name) { super(name); } public void eat(String food) { System.out.println("我是一只小鸟"); System.out.println(this.name + "正在吃" + food); } public void fly() { System.out.println(this.name + "正在飞"); } }
接下来是我们熟悉的操作
Animal animal = new Bird("圆圆"); animal.eat("谷子"); // 执行结果 圆圆正在吃谷子
接下来我们尝试让圆圆飞起来
animal.fly(); // 编译出错 找不到 fly 方法
注意事项
编译过程中, animal 的类型是 Animal, 此时编译器只知道这个类中有一个 eat 方法, 没有 fly 方法.虽然 animal 实际引用的是一个 Bird 对象, 但是编译器是以 animal 的类型来查看有哪些方法的.对于 Animal animal = new Bird(“圆圆”) 这样的代码,
编译器检查有哪些方法存在, 看的是 Animal 这个类型
执行时究竟执行父类的方法还是子类的方法, 看的是 Bird 这个类型.
那么想实现刚才的效果, 就需要向下转型.
// (Bird) 表示强制类型转换 Bird bird = (Bird)animal; bird.fly(); // 执行结果 圆圆正在飞
但是这样的向下转型有时是不太可靠的. 例如
Animal animal = new Cat("小猫"); Bird bird = (Bird)animal; bird.fly(); // 执行结果, 抛出异常 Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: Cat cannot be cast to Bird at Test.main(Test.java:35)
animal 本质上引用的是一个 Cat 对象, 是不能转成 Bird 对象的. 运行时就会抛出异常.
所以, 为了让向下转型更安全, 我们可以先判定一下看看 animal 本质上是不是一个 Bird 实例, 再来转换
Animal animal = new Cat("小猫"); if (animal instanceof Bird) { Bird bird = (Bird)animal; bird.fly(); }
nstanceof 可以判定一个引用是否是某个类的实例. 如果是, 则返回 true. 这时再进行向下转型就比较安全了.
🏹super关键字
前面的代码中由于使用了重写机制, 调用到的是子类的方法. 如果需要在子类内部调用父类方法怎么办? 可以使用super 关键字.
super 表示获取到父类实例的引用. 涉及到两种常见用法.
1) 使用了 super 来调用父类的构造器(这个代码前面已经写过了)
public Bird(String name) { super(name); }
2) 使用 super 来调用父类的普通方法
public class Bird extends Animal { public Bird(String name) { super(name); } @Override public void eat(String food) { // 修改代码, 让子调用父类的接口. super.eat(food); System.out.println("我是一只小鸟"); System.out.println(this.name + "正在吃" + food); } }
在这个代码中, 如果在子类的 eat 方法中直接调用 eat (不加super), 那么此时就认为是
调用子类自己的 eat (也就是递归了). 而加上 super 关键字, 才是调用父类的方法.
注意 super 和 this 功能有些相似, 但是还是要注意其中的区别.
🏹总结
多态是面向对象程序设计中比较难理解的部分. 我们会在后面的抽象类和接口中进一步体会多态的使用. 重点是多态带来的编码上的好处.
另一方面, 如果抛开 Java, 多态其实是一个更广泛的概念, 和 “继承” 这样的语法并没有必然的联系.
C++ 中的 “动态多态” 和 Java 的多态类似. 但是 C++ 还有一种 “静态多态”(模板), 就和继承体系没有关系了.
Python 中的多态体现的是 “鸭子类型”, 也和继承体系没有关系.
Go 语言中没有 “继承” 这样的概念, 同样也能表示多态.
无论是哪种编程语言, 多态的核心都是让调用者不必关注对象的具体类型. 这是降低用户使用成本的一种重要方式
⭐抽象类
🏹语法规则
比如，在一个图形编辑软件的分析设计过程中，就会发现问题领域存在着圆、三角形这样一些具体概念，它们是不同的，但是它们又都属于形状这样一个概念，形状这个概念在问题领域并不是直接存在的，它就是一个抽象概念。而正是因为抽象的概念在问题领域没有对应的具体概念，所以用以表征抽象概念的抽象类是不能够实例化的。
像这种没有实际工作的方法, 我们可以把它设计成一个 抽象方法(abstractmethod), 包含抽象方法的类我们称为 抽象类(abstract class).
abstract class Shape { abstract public void draw(); }
- 在 draw 方法前加上 abstract 关键字, 表示这是一个抽象方法. 同时抽象方法没有方法体(没有 { }, 不能执行具体代码).
- 对于包含抽象方法的类, 必须加上 abstract 关键字表示这是一个抽象类.
注意事项
1) 抽象类不能直接实例化.
Shape shape = new Shape(); // 编译出错 Error:(30, 23) java: Shape是抽象的; 无法实例化
2) 抽象方法不能是 private 的
abstract class Shape { abstract private void draw(); } // 编译出错 Error:(4, 27) java: 非法的修饰符组合: abstract和private
3) 抽象类中可以包含其他的非抽象方法, 也可以包含字段. 这个非抽象方法和普通方法的规则都是一样的, 可以被重写,也可以被子类直接调用
abstract class Shape { abstract public void draw(); void func() { System.out.println("func"); } } class Rect extends Shape { ... } public class Test { public static void main(String[] args) { Shape shape = new Rect(); shape.func(); } } // 执行结果 func
🏹抽象类的作用
抽象类存在的最大意义就是为了被继承.
抽象类本身不能被实例化, 要想使用, 只能创建该抽象类的子类. 然后让子类重写抽象类中的抽象方法.
有些同学可能会说了, 普通的类也可以被继承呀, 普通的方法也可以被重写呀, 为啥非得用抽象类和抽象方法呢?
确实如此. 但是使用抽象类相当于多了一重编译器的校验.
使用抽象类的场景就如上面的代码, 实际工作不应该由父类完成, 而应由子类完成. 那么此时如果不小心误用成父类了,
使用普通类编译器是不会报错的. 但是父类是抽象类就会在实例化的时候提示错误, 让我们尽早发现问题.
很多语法存在的意义都是为了 “预防出错”, 例如我们曾经用过的 final 也是类似. 创建的变量用户不去修改, 不就相当于常量嘛? 但是加上 final 能够在不小心误修改的时候, 让编译器及时提醒我们.
充分利用编译器的校验, 在实际开发中是非常有意义的.
⭐接口
❤接口的内容我打算放到下一篇专门整理接口的博客，有需要请随时关注最新文章❤
