【JAVASE】多态 上

简介: 【JAVASE】多态

1. 概念


多态: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。

好比同一个人对待不同的人表现出的形态是不一样的。


比如:彩色打印机和黑白打印机都是打印机,但是他们的打印效果是不同的。


🍩同一件事情,发生在不同对象身上,就会产生不同的结果


2. 实现条件


在java中要实现多态,必须要满足如下几个条件,缺一不可:


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


多态体现: 在代码运行时,当传递不同类对象时,会调用对应类中的方法。


例如:


//定义一个动物类
class Animal {
    String name;
    int age;
    public Animal(String name, int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void eat(){
        System.out.println(name + "吃饭");
    }
}
//定义一个狗类
class Dog extends Animal {
    public Dog(String name, int age){
        super(name, age);
    }
    /*public Dog() {
       super();
   }*/
    public void bark() {
        System.out.println(this.name+ "汪汪叫");
    }
    @Override
    //重写了Animal中的eat方法
    public void eat(){
        System.out.println(name+"吃骨头~~~");
    }
}
//定义一个猫类
class Cat extends Animal{
    public Cat(String name, int age){
        super(name, age);
    }
    public void miaomiao() {
        System.out.println(this.name+"咪咪叫!");
    }
    /*@Override
    public void eat(){
        System.out.println(name+"吃鱼~~~");
    }*/
}
//-------------------------------------
public class Test {
    // 编译器在编译代码时,并不知道要调用Dog 还是 Cat 中eat的方法
  // 等程序运行起来后,形参a引用的具体对象确定后,才知道调用那个方法
  // 注意:此处的形参类型必须时父类类型才可以
    public static void eat(Animal a){
        a.eat();
    }
    public static void main(String[] args) {
        Cat cat = new Cat("小花",2);
        Dog dog = new Dog("Peter", 1);
        eat(cat);//此时Cat类没有eat()方法,会引用父类的eat()
        eat(dog);
        dog.bark();//直接引用bark()
        cat.miaomiao();
    }
}

🍤 运行结果:


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在上述代码中,分割线上方的代码是类的实现者编写的,分割线下方的代码是类的调用者编写的。


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a 引用指向的是哪个类型(哪个子类)的实例,此时 a这个引用调用 eat方法可能会有多种不同的表现(和 a 引用的实例相关),这种行为就称为多态。


3. 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。


方法重写规则:


  • 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。
  • 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
  • 父类被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。

重写和重载的区别:


区别点 重写(override) 重载(override)
参数列表 一定能修改 必须修改
返回类型 一定不能修改【除非可以构成父子类关系】 可以修改
访问限定符 一定不能做更严格的限制(可以降低限制) 可以修改

🍩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


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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。


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


4. 向上转型和向下转型


4.1 向上转型

向上转型:实际就是创建一个子类对象,将其当成父类对象来使用。


语法格式:父类类型 对象名 = new 子类类型()


例如:


Animal animal = new Cat("小花",2);
//animal是父类类型,但可以引用一个子类对象,因为是从小范围向大范围的转换

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使用场景:


  • 直接赋值
  • 方法传参
  • 方法返回
public class Test1 {
    // 2. 方法传参:形参为父类型引用,可以接收任意子类的对象
    public static void eatFood(Animal a){
        a.eat();
    }
    // 3. 作返回值:返回任意子类对象
    public static Animal buyAnimal(String var){
        if("狗".equals(var) ){
            return new Dog("狗狗",1);
        }else if("猫" .equals(var)){
            return new Cat("猫猫", 1);
        }else{
            return null;
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        Animal cat = new Cat("小花",2); // 1. 直接赋值:子类对象赋值给父类对象
        Dog dog = new Dog("Peter", 1);
        eatFood(cat);
        eatFood(dog);
        Animal animal = buyAnimal("狗");
        animal.eat();
        animal = buyAnimal("猫");
        animal.eat();
    }
}

向上转型的优点:让代码实现更简单灵活。

向上转型的缺陷:不能调用到子类特有的方法。


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