Java面向对象之多态基础

• Java面向对象之多态基础
  • 1、怎么理解多态？
    • 1.1 多态实现条件
    • 1.2 不可重写的：
  • 2、 抽象类的使用特点
  • 3、 多态的使用：
  • 4、向上转型
    • 4.1 note：
  • 5、向下转型
    • 5.1 note：
    • 5.2 ClassCastException（类型转换错误）
    • 5.3 instanceof 运算符
  • 6、 总结

1、怎么理解多态？

• 同一方法可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式

• 同一事物，由于条件不同，产生的结果也不同

• 同一引用类型，使用不同实例时，执行不同的操作而呈现不同的结果

多态是方法的多态（不是属性！）

子类重写了父类的方法，执行子类的方法

1.1 多态实现条件

1. 有继承关系；

2. 方法重写；

3. 父类引用指向子类实例（子类对象）；

   Pet pet = new Dog();

   对象能执行哪些方法，主要看对象左边的类

1.2 不可重写的：

• static方法，属于类，不属于实例

• final 常量，不可重写

• private方法，私有的不可重写

子类继承父类，子类进行方法重写，父类引用指向子类对象，执行相应子类方法。

父类有一个和子类一样的方法，但父类没有具体的实现，但在不同子类中，各子类有各自的实现方法；此时父类也就是没有方法体的，我们把它定义为抽象类

// 父类方法
public void eat(){
        // 无方法体——> 抽象方法
    }

就等同于

public abstract void eat();// 抽象方法

父类的抽象方法一定要在子类实现：

2、 抽象类的使用特点

1. 一个方法没有方法体（有这个行为，但没有具体实现）时，就叫抽象方法，给该方法加上 abstract 即可；
2. 有抽象方法的类一定是抽象类，反之抽象类里面可以有抽象方法页可以没有（为后面程序扩展做准备）；
3. 抽象类不可实例化本类对象：A a = new A()，可以作引用类型，创建子类对象（子类不是抽象类）；
4. 抽象类的子类可以是普通类，该普通类一定要实现抽象类中的抽象方法；
5. 抽象类的子类也可以是抽象类，此时父类中的抽象方法在子类中可以不被实现；

抽象类中，可以有构造方法 ，是供子类创建对象时，初始化父类成员使用的。

3、 多态的使用：

// Pet父类——> 抽象类
public abstract class Pet {
   // …………
    public abstract void eat();// 父类的抽象方法
    // 可理解为子类都有的方法，但父类没法统一实现
}

// 子类是普通类
public class Dog extends Pet {
    
    // 子类重写父类的 eat()
    public  void eat(){
        if (this.getHealth()==100){
            System.out.println("狗狗"+this.getName()+"吃饱了,无需喂食");
        }else{
            System.out.println("需要吃骨头");
            this.setHealth(this.getHealth()+3);
            //进食后健康值+3
        }   
}

public class Master {
    // 主人给宠物喂食
    public void feed(Pet pet){// 需要父类引用类型
        pet.eat();
    }
}

// 测试类
public static void main(String[] args) {
    
		Master master = new Master();
        master.feed(dog);// 指向子类实例——> 调相应的eat方法
    
}

4、向上转型

// 测试类
// 上面的代码段变成这样，发现效果也是一样的~
public static void main(String[] args) {
    
        Pet dog=new Dog("多多",40); //父类类型指向子类对象 **
        dog.eat();
    	 // …………
 }

• 向上转型：

父类引用指向子类对象，自动进行类型转换；

4.1 note：

1. <父类型> <引用变量名> = new <子类型>

2. 此时通过父类引用变量调用的方法是子类覆盖或继承父类方法，不是父类的方法；

   这就可以解释为什么在父类中方法没有具体实现了

3. 此时通过父类引用变量无法调用子类特有的方法；

   这就是前面提到的 “ 对象能执行哪些方法，主要看对象左边的类 ”

那 就想调子类特有的方法 怎么办？？？

5、向下转型

// 狗狗独有方法
    public void catchfly(){
        System.out.println("狗狗可以刁飞碟");
    }

// 测试类
Pet dog=new Dog("多多",40);
// dog.catchfly();——> 报错
Dog d = (Dog)dog;
// ——> 强制转换：// 将父类 Pet 类型强制转为子类Dog 类型

d.catchfly(); // 执行子类Dog 类特有的方法

• 向下转型：

将一个指向子类对象的父类引用赋给一个子类引用：父类类型转换为子类类型，进行强制转换

5.1 note：

1. < 子类型 > < 引用变量 > = （<子类型>）< 父类型的引用变量 >
2. 在向下转型过程中，如果没有转换为真实子类类型，会出现类型转换异常；

Pet dog=new Dog("多多",40);
Penguin p=(Penguin)dog
 // 真实子类类型是狗狗

// 编译通过了，但

// 运行时报错：Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException:

5.2 ClassCastException（类型转换错误）

//改正：    
Pet penguin=new Penguin("Q仔",60);
Penguin p=(Penguin)penguin
 p.swim();// 调用 Penguin 类特有的swim()

那如何避免这个问题 ？？？

我们加个判断;

5.3 instanceof 运算符

// 测试类
 Pet dog=new Dog("多多",40);
if (dog instanceof Dog){
	Dog d = (Dog)dog;
	d.catchfly();
}else if( dog instanceof Penguin ){
    Penguin p=(Penguin)dog;
    p.swim();
}

注意：使用instanceof 时，对象的类型必须和instanceof 后面的参数所指定的类在继承上有上下级关系。

6、 总结

• 抽象类和抽象方法特点:

  • 抽象类不能直接实例化，它只能作为其他类的父类；

  • 抽象方法只有声明，不能具体实现；

• 定义抽象类意义所在 ：

  • 为其子类提供一个公共类型（父类引用指向子类实例）；

  • 封装子类重复内容（成员变量和方法）