Java基础——多态

一、多态概述

面向对象三大特征:封装性、继承性、多态性
extends继承或implements实现,是多态的前提
一个对象拥有多种形态,这就是:对象的多态性

二、多态的格式和使用

代码中体现多态性,其实就是一句话:父类引用指向子类对象。
格式:
父类对象 对象名 = new 子类名称();
或者:
接口名称 对象名 = new 实现类名称();
示例:

public class Fu {
    public void method() {
        System.out.println("父类方法");
    }

    public void mehtodFu(){
        System.out.println("父类特有方法");
    }
}
public class Zi extends Fu {
    @Override
    public void method() {
        System.out.println("子类方法");
    }
}
public class Demo01Polymorphism {
    public static void main(String[] args) {
        //使用多态写法
        //左侧父类的引用指向了右侧子类的对象
        Fu obj =new Zi();

        obj.method();
        //子类没有就向上寻找
        obj.mehtodFu();
    }
}

三、多态中成员变量访问的使用特点

变量是不存在覆盖重写的
访问成员变量的两种方式:
1.直接通过对象名称访问成员变量:等号左边是谁,优先使用谁,没有则向上找
2.间接通过成员方法访问成员变量:看该方法属于谁,优先使用谁,没有则向上找。

public class Fu {
    int num = 10;

    public void showNum() {
        System.out.println(num);
    }
}
public class Zi extends Fu {

    int num = 20;

    int age = 15;

    @Override
    public void showNum() {
        System.out.println(num);
    }
}
public class MultiField {
    public static void main(String[] args) {
        //使用多态写法,父类引用指向子类对象
        Fu obj=new Zi();
        System.out.println(obj.num);
        //System.out.println(obj.age); //错误写法!程序不存在向下寻找!!!
        System.out.println("===============");
        //子类没有覆盖重写,就是父:10
        //子类如果覆盖重写,就是子:20
        obj.showNum();
    }
}

四、多态中成员方法的使用特点

在多态的代码当中,成员方法的访问规则是:看new的是谁,就优先用谁,没有则向上找。
口诀:编译看左边,运行看右边。

成员变量VS成员方法
成员变量:编译看左边,运行还看左边。
成员方法:编译看左边,运行看右边。

public class Fu {
    int num = 10;

    public void showNum() {
        System.out.println(num);
    }

    public void method(){
        System.out.println("父类方法");
    }

    public void methodFu(){
        System.out.println("父类特有方法");
    }
}
public class Zi extends Fu {

    int num = 20;

    int age = 15;

    @Override
    public void showNum() {
        System.out.println(num);
    }

    @Override
    public void method() {
        System.out.println("子类方法");
    }

    public void methodZi(){
        System.out.println("子类特有方法");
    }
}
public class Demo02MultiField {
    public static void main(String[] args) {
        Fu obj = new Zi(); //多态
        obj.method();   //父子类都有,优先使用子类
        obj.methodFu(); //子类没有,父类有,向上找父类

        //编译看左边,左边是Fu,Fu当中没有methodZi()方法,所以编译出错。
        //obj.methodZi(); //错误写法!
    }
}

五、使用多态的好处

不使用多态VS使用多态
以员工类(抽象类)为例
如果不用多态,只用子类,那么写法是:

Teacher one = new Teacher();
one.work(); //讲课
Assistant two = new Assistant();
two.work(); //辅导

使用多态:

Employee one = new Teacher();
one.work(); //讲课
Employee two = new Assistant ();
two.work();  //辅导

好处:无论右边new的时候换成哪个子类对象,等号左边调用方法都不会变化。

六、对象的向上转型

多态的向上转型,其实就是多态的写法:
格式:父类对象 对象名 = new 子类名称();
含义:右侧创建一个子类对象,把它当做父类来看待使用。
注意事项:向上转型一定是安全的。从小范围转向大范围。

public abstract class Animal {

    public abstract void eat();
}
public class Cat extends Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
}
public class Demo01Main {
    public static void main(String[] args) {
        //对象向上转型,就是:父类引用指向子类对象
        Animal animal =new Cat();
        animal.eat();
    }
}

七、对象的向下转型

向上转型一定是安全的,但是也有弊端——对象一旦向上转型为父类,那么就无法调用子类原本特有的内容。
解决方案:用对象的向下转型还原。

对象的向下转型,其实是一个还原动作。
格式:子类名称 对象名 =(子类名称)父类对象;
含义:将父类对象,还原成本来的子类对象

Animal animal = new Cat(); //本身是猫,向上 转型成为动物
Cat cat = (Cat)anima;//本来是猫,已经被当作动物了,还原回来成为本来的猫
注意事项:
a.必须保证对象本来创建的时候就是猫,才能向下转型成为猫。
b.如果对象创建的时候本来不是猫,现在非要向下转型成为猫,就会报错。

public class Demo01Main {
    public static void main(String[] args) {
        //对象向上转型,就是:父类引用指向子类对象
        Animal animal =new Cat();
        animal.eat();

        //animal.eatMouse(); //错误写法!!

        //向下转型,进行还原动作
        Cat cat =(Cat)animal;
        cat.eatMouse();

        //下面是错误的向下转型
        //本来new的时候是一只猫,现在非要做狗
        //错误写法!编译不会报错,单数运行会出现异常:
        //java.lang.ClassCastException,类转换异常

        Dog dog =(Dog)animal;
    }
}

八、instanceof关键词的用法

如何才能知道一个父类引用对象,本来是什么子类?
格式:
对象 instanceof 类名称
这将会得到一个boolean值结果,也就是判断前面的对象能不能当作后面类型的实例。

public class Demo02Instanceof {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Cat();
        animal.eat();  //猫吃鱼

        //如果希望调用子类特有方法,需要向下转型
        if (animal instanceof Dog) {
            Dog dog = (Dog) animal;
            dog.watchMouse();
        }
        if (animal instanceof Cat) {
            Cat cat = (Cat) animal;
            cat.eatMouse();
        }

    }
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