1.1 多态的模式

多态是继封装、继承之后,面向对象的第三大个性。

多态是呈现在继承或者实现关系中的

多态体现的格局

父类类型 变量名 = new 子类/实现类结构器;变量名.办法名();

多态的前提:有继承关系,子类对象是能够赋值给父类类型的变量。例如Animal是一个动物类型,而Cat是一个猫类型。Cat继承了Animal,Cat对象也是Animal类型,天然能够赋值给父类类型的变量。

1.2 多态的应用场景

如果没有多态,在下图中register办法只能传递学生对象,其余的Teacher和administrator对象是无奈传递给register办法办法的,在这种状况下,只能定义三个不同的register办法别离接管学生,老师和管理员。

有了多态之后,办法的形参就能够定义为独特的父类Person。

要留神的是:

  • 当一个办法的形参是一个类,咱们能够传递这个类所有的子类对象。
  • 当一个办法的形参是一个接口,咱们能够传递这个接口所有的实现类对象(前面会学)。
  • 而且多态还能够依据传递的不同对象来调用不同类中的办法。

代码示例:

父类:public class Person {    private String name;    private int age;    空参结构    带全副参数的结构    get和set办法    public void show(){        System.out.println(name + ", " + age);    }}子类1:public class Administrator extends Person {    @Override    public void show() {        System.out.println("管理员的信息为:" + getName() + ", " + getAge());    }}子类2:public class Student extends Person{    @Override    public void show() {        System.out.println("学生的信息为:" + getName() + ", " + getAge());    }}子类3:public class Teacher extends Person{    @Override    public void show() {        System.out.println("老师的信息为:" + getName() + ", " + getAge());    }}测试类:public class Test {    public static void main(String[] args) {        //创立三个对象,并调用register办法        Student s = new Student();        s.setName("张三");        s.setAge(18);        Teacher t = new Teacher();        t.setName("王建国");        t.setAge(30);        Administrator admin = new Administrator();        admin.setName("管理员");        admin.setAge(35);        register(s);        register(t);        register(admin);    }    //这个办法既能接管老师,又能接管学生,还能接管管理员    //只能把参数写成这三个类型的父类    public static void register(Person p){        p.show();    }}

1.3 多态的定义和前提

多态: 是指同一行为,具备多个不同表现形式。

从下面案例能够看出,Cat和Dog都是动物,都是吃这一行为,然而呈现的成果(表现形式)是不一样的。

前提【重点】

  1. 有继承或者实现关系
  2. 办法的重写【意义体现:不重写,无意义】
  3. 父类援用指向子类对象【格局体现】

    父类类型:指子类对象继承的父类类型,或者实现的父接口类型。

1.4 多态的运行特点

调用成员变量时:编译看右边,运行看右边

调用成员办法时:编译看右边,运行看左边

代码示例:

Fu f = new Zi();//编译看右边的父类中有没有name这个属性,没有就报错//在理论运行的时候,把父类name属性的值打印进去System.out.println(f.name);//编译看右边的父类中有没有show这个办法,没有就报错//在理论运行的时候,运行的是子类中的show办法f.show();

1.5 多态的弊病

咱们曾经晓得多态编译阶段是看右边父类类型的,如果子类有些独有的性能,此时多态的写法就无法访问子类独有性能了

class Animal{    public  void eat(){        System.out.println("动物吃货色!")    }}class Cat extends Animal {      public void eat() {          System.out.println("吃鱼");      }         public void catchMouse() {          System.out.println("抓老鼠");      }  }  class Dog extends Animal {      public void eat() {          System.out.println("吃骨头");      }  }class Test{    public static void main(String[] args){        Animal a = new Cat();        a.eat();        a.catchMouse();//编译报错,编译看右边,Animal没有这个办法    }}

1.6 援用类型转换

1.6.1 为什么要转型

多态的写法就无法访问子类独有性能了。

当应用多态形式调用办法时,首先查看父类中是否有该办法,如果没有,则编译谬误。也就是说,不能调用子类领有,而父类没有的办法。编译都谬误,更别说运行了。这也是多态给咱们带来的一点"小麻烦"。所以,想要调用子类特有的办法,必须做向下转型。

回顾根本数据类型转换

  • 主动转换: 范畴小的赋值给范畴大的.主动实现:double d = 5;
  • 强制转换: 范畴大的赋值给范畴小的,强制转换:int i = (int)3.14

多态的转型分为向上转型(主动转换)与向下转型(强制转换)两种。

1.6.2 向上转型(主动转换)

  • 向上转型:多态自身是子类类型向父类类型向上转换(主动转换)的过程,这个过程是默认的。
    当父类援用指向一个子类对象时,便是向上转型。
    应用格局:
父类类型  变量名 = new 子类类型();如:Animal a = new Cat();

起因是:父类类型绝对与子类来说是大范畴的类型,Animal是动物类,是父类类型。Cat是猫类,是子类类型。Animal类型的范畴当然很大,蕴含所有动物。所以子类范畴小能够间接主动转型给父类类型的变量。

1.6.3 向下转型(强制转换)

  • 向下转型:父类类型向子类类型向下转换的过程,这个过程是强制的。
    一个曾经向上转型的子类对象,将父类援用转为子类援用,能够应用强制类型转换的格局,便是向下转型。

应用格局:

子类类型 变量名 = (子类类型) 父类变量名;如:Aniaml a = new Cat();   Cat c =(Cat) a;  

1.6.4 案例演示

当应用多态形式调用办法时,首先查看父类中是否有该办法,如果没有,则编译谬误。也就是说,不能调用子类领有,而父类没有的办法。编译都谬误,更别说运行了。这也是多态给咱们带来的一点"小麻烦"。所以,想要调用子类特有的办法,必须做向下转型。

转型演示,代码如下:

定义类:

abstract class Animal {      abstract void eat();  }  class Cat extends Animal {      public void eat() {          System.out.println("吃鱼");      }      public void catchMouse() {          System.out.println("抓老鼠");      }  }  class Dog extends Animal {      public void eat() {          System.out.println("吃骨头");      }      public void watchHouse() {          System.out.println("看家");      }  }

定义测试类:

public class Test {    public static void main(String[] args) {        // 向上转型          Animal a = new Cat();          a.eat();                 // 调用的是 Cat 的 eat        // 向下转型          Cat c = (Cat)a;               c.catchMouse();         // 调用的是 Cat 的 catchMouse    }  }

1.6.5 转型的异样

转型的过程中,一不小心就会遇到这样的问题,请看如下代码:

public class Test {    public static void main(String[] args) {        // 向上转型          Animal a = new Cat();          a.eat();               // 调用的是 Cat 的 eat        // 向下转型          Dog d = (Dog)a;               d.watchHouse();        // 调用的是 Dog 的 watchHouse 【运行报错】    }  }

这段代码能够通过编译,然而运行时,却报出了 ClassCastException ,类型转换异样!这是因为,明明创立了Cat类型对象,运行时,当然不能转换成Dog对象的。

1.6.6 instanceof关键字

为了防止ClassCastException的产生,Java提供了 instanceof 关键字,给援用变量做类型的校验,格局如下:

变量名 instanceof 数据类型 如果变量属于该数据类型或者其子类类型,返回true。如果变量不属于该数据类型或者其子类类型,返回false。

所以,转换前,咱们最好先做一个判断,代码如下:

public class Test {    public static void main(String[] args) {        // 向上转型          Animal a = new Cat();          a.eat();               // 调用的是 Cat 的 eat        // 向下转型          if (a instanceof Cat){            Cat c = (Cat)a;                   c.catchMouse();        // 调用的是 Cat 的 catchMouse        } else if (a instanceof Dog){            Dog d = (Dog)a;                   d.watchHouse();       // 调用的是 Dog 的 watchHouse        }    }  }

1.6.7 instanceof新个性

JDK14的时候提出了新个性,把判断和强转合并成了一行

//新个性//先判断a是否为Dog类型,如果是,则强转成Dog类型,转换之后变量名为d//如果不是,则不强转,后果间接是falseif(a instanceof Dog d){    d.lookHome();}else if(a instanceof Cat c){    c.catchMouse();}else{    System.out.println("没有这个类型,无奈转换");}

1.7 综合练习

需要:依据需要实现代码:    1.定义狗类        属性:            年龄,色彩        行为:            eat(String something)(something示意吃的货色)            看家lookHome办法(无参数)2.定义猫类    属性:        年龄,色彩    行为:        eat(String something)办法(something示意吃的货色)        逮老鼠catchMouse办法(无参数)3.定义Person类//饲养员    属性:        姓名,年龄    行为:        keepPet(Dog dog,String something)办法            性能:喂养宠物狗,something示意喂养的货色    行为:        keepPet(Cat cat,String something)办法            性能:喂养宠物猫,something示意喂养的货色    生成空参有参结构,set和get办法  4.定义测试类(实现以下打印成果):    keepPet(Dog dog,String somethind)办法打印内容如下:        年龄为30岁的老王养了一只黑色彩的2岁的狗        2岁的黑色彩的狗两只前腿死死的抱住骨头猛吃    keepPet(Cat cat,String somethind)办法打印内容如下:        年龄为25岁的老李养了一只灰色彩的3岁的猫        3岁的灰色彩的猫眯着眼睛侧着头吃鱼5.思考:            1.Dog和Cat都是Animal的子类,以上案例中针对不同的动物,定义了不同的keepPet办法,过于繁琐,是否简化,并领会简化后的益处?    2.Dog和Cat尽管都是Animal的子类,然而都有其特有办法,是否想方法在keepPet中调用特有办法?

画图剖析:

代码示例:

//动物类(父类)public class Animal {    private int age;    private String color;    public Animal() {    }    public Animal(int age, String color) {        this.age = age;        this.color = color;    }    public int getAge() {        return age;    }    public void setAge(int age) {        this.age = age;    }    public String getColor() {        return color;    }    public void setColor(String color) {        this.color = color;    }    public void eat(String something){        System.out.println("动物在吃" + something);    }}//猫类(子类)public class Cat extends Animal {    public Cat() {    }    public Cat(int age, String color) {        super(age, color);    }    @Override    public void eat(String something) {        System.out.println(getAge() + "岁的" + getColor() + "色彩的猫眯着眼睛侧着头吃" + something);    }    public void catchMouse(){        System.out.println("猫抓老鼠");    }}//狗类(子类)public class Dog extends Animal {    public Dog() {    }    public Dog(int age, String color) {        super(age, color);    }    //行为    //eat(String something)(something示意吃的货色)    //看家lookHome办法(无参数)    @Override    public void eat(String something) {        System.out.println(getAge() + "岁的" + getColor() + "色彩的狗两只前腿死死的抱住" + something + "猛吃");    }    public void lookHome(){        System.out.println("狗在看家");    }}//饲养员类public class Person {    private String name;    private int age;    public Person() {    }    public Person(String name, int age) {        this.name = name;        this.age = age;    }    public String getName() {        return name;    }    public void setName(String name) {        this.name = name;    }    public int getAge() {        return age;    }    public void setAge(int age) {        this.age = age;    }    //豢养狗   /* public void keepPet(Dog dog, String something) {        System.out.println("年龄为" + age + "岁的" + name + "养了一只" + dog.getColor() + "色彩的" + dog.getAge() + "岁的狗");        dog.eat(something);    }    //豢养猫    public void keepPet(Cat cat, String something) {        System.out.println("年龄为" + age + "岁的" + name + "养了一只" + cat.getColor() + "色彩的" + cat.getAge() + "岁的猫");        cat.eat(something);    }*/    //想要一个办法,能接管所有的动物,包含猫,包含狗    //办法的形参:能够写这些类的父类 Animal    public void keepPet(Animal a, String something) {        if(a instanceof Dog d){            System.out.println("年龄为" + age + "岁的" + name + "养了一只" + a.getColor() + "色彩的" + a.getAge() + "岁的狗");            d.eat(something);        }else if(a instanceof Cat c){            System.out.println("年龄为" + age + "岁的" + name + "养了一只" + c.getColor() + "色彩的" + c.getAge() + "岁的猫");            c.eat(something);        }else{            System.out.println("没有这种动物");        }    }}//测试类public class Test {    public static void main(String[] args) {        //创建对象并调用办法       /* Person p1 = new Person("老王",30);        Dog d = new Dog(2,"黑");        p1.keepPet(d,"骨头");        Person p2 = new Person("老李",25);        Cat c = new Cat(3,"灰");        p2.keepPet(c,"鱼");*/        //创立饲养员的对象        Person p = new Person("老王",30);        Dog d = new Dog(2,"黑");        Cat c = new Cat(3,"灰");        p.keepPet(d,"骨头");        p.keepPet(c,"鱼");    }}