Java教程

2022-07-25 第4组 蒋萍 Java面向对象(5)多态基础

本文主要是介绍2022-07-25 第4组 蒋萍 Java面向对象(5)多态基础,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

Java面向对象之多态基础

目录
  • 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

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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)

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