摘要
教你认识多态
正文
一、多态的概述以及使用
啥叫多态？左父右子，就叫多态。此处联想css中的子绝父相。
代码当中提现多态性，其实就是一句话：父类引用指向子类对象
格式：
或者
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| 接口名称 对象名 = new 实现类名称();
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Fu.java
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| public class Fu {
public void method() {
System.out.println("父类方法");
}
public void methodFu() {
System.out.println("这是父类特有的方法");
}
}
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Zi.java
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| public class Zi extends Fu {
@Override
public void method() {
System.out.println("子类方法");
}
}
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Demo01Multi.java
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| public class Demo01Multi {
public static void main(String[] args) {
//使用多态方法
//左侧父类的引用，指向右侧子类的对象
Fu obj=new Zi();
obj.method();//子类方法。看右边new的是谁，就输出谁
obj.methodFu();
}
}
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二、多态中成员变量使用特点
访问成员变量的两种方式：
- 直接通过对象名称访问成员变量：看等号左边是谁，优先用谁，没有则向上找
- 间接通过成员方法访问成员变量：看该方法属于谁，优先用谁，没有则向上找
Fu1.java
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| public class Fu1 {
int num=10;
public void method() {
System.out.println("父类"+num);
}
}
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Zi1.java
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| public class Zi1 extends Fu1 {
int num=20;
@Override
public void method() {
System.out.println("子类"+num);
}
}
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Demo02MultiField.java
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| public class Demo02MultiField {
public static void main(String[] args) {
//使用多态的方法，父类引用指向子类对象，左父右子
Fu1 obj=new Zi1();
System.out.println(obj.num);//10
obj.method();//20,子类没有覆盖重写，就是父；子类如果覆盖重写，就是子
Zi1 zi=new Zi1();
System.out.println(zi.num);//20
zi.method();//20
}
}
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三、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：
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
对比：
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
Fu2.java
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| public class Fu2 {
public void method() {
System.out.println("父类方法");
}
public void methodFu() {
System.out.println("父类特有的方法");
}
}
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Zi2.java
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| public class Zi2 extends Fu2 {
@Override
public void method() {
System.out.println("子类方法");
}
public void methodZi() {
System.out.println("子类特有方法");
}
}
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Demo03MultiMethod.java
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| public class Demo03MultiMethod {
public static void main(String[] args) {
Fu2 obj=new Zi2();//多态
obj.method();//父子都有，优先用子
obj.methodFu();//子类没有，父类有，向上找
//obj.methodZi();//报错了,因为编译看左边，左边是Fu,Fu当中没有methodZi方法，所以编译报错
Zi2 zi=new Zi2();
zi.methodZi();
}
}
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四、使用多态的好处
如果不用多态，只用子类，那么写法是：
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| Teacher one = new Teacher();
one.work();//讲课
Assistant two = new Assistant();
two.work();//辅导
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我现在唯一要做的事情，就是调用work方法，其他的功能不关心。
如果使用多态的写法，对比一下：
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| 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，等号左边调用方法不会发生变化
五、对象的向上转型与向下转型
向上转型
对象的向上转型，其实就是多态写法：
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| 父类名称 对象名 = new 子类名称();
//Animal animal = new Cat();
//创建了一只猫，当做动物看待，没问题。
|
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。**从小范围转向了大范围，从小范围的猫，转向了更大范围的动物。
类似于：
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| double num=100;//正确，int-->double,自动类型转换
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向下转型
对象的向下转型，其实是一个【还原】的动作
格式：
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| 子类名称 对象名 = (子类名称) 父类对象;//其实类似于 int a = (double) 10.0;
//Animal animal = new Cat();//本来是猫，向上转型为动物
//Cat cat = (Cat) animal;//本来是猫，已经被当做动物了，还原为本来的猫
|
含义：将父类对象，【还原】成为本来的子类对象。
注意事项：
- 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
- 如果对象创建的时候本来不是猫，现在非要向下转型为猫，就会报错。java.lang.ClassCastException
类似于：
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| int num = (int) 10.0;//可以
int num = (int) 10.5;//不可以，精度损失
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Animal.java
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| public abstract class Animal {
public abstract void eat();
}
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Cat.java
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| public class Cat extends Animal {
@Override
public void eat() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("猫吃鱼");
}
public void catchMouse() {
System.out.println("猫抓老鼠");
}
}
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Demo04Main.java
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| /*
向上转型一定是安全的，没有问题的，正确的，但是也有一个弊端：
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】
*/
public class Demo04Main {
public static void main(String[] args) {
// 对象的向上转型，就是：父类引用指向子类对象
Animal animal = new Cat();//本来是一只猫，向上转型为动物；向上转型必定是成功的。
animal.eat();
// animal.catchMouse();//错误写法!要改成向下转型
//向下转型，正确的转型，本来是只猫，还转换成猫，所以是正确的
Cat cat = (Cat) animal;//类似于强制转换
cat.catchMouse();//猫抓老鼠
//下面是错误的转型
//本来是只猫，现在当做狗
//Dog dog=(Dog) animal;//编译时没错，运行会出现异常。java.lang.ClassCastException
}
}
|
六、instanceof判断类型
如何才能知道一个父类引用的对象，本来是什么子类？
格式：
这将会得到一个boolean值结果，也就是判断前面的对象能不能做后面类型的实例
向下转型，一定要进行instanceof判断，否则，可能会出现转换异常
Animal.java跟Cat.java跟上面那个是一个类，直接看Instanceof类
Demo02Instanceof.java
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| public class Demo02Instanceof {
public static void main(String[] args) {
Animal animal = new Cat();
animal.eat();// 猫吃鱼
giveMeAPat(animal);
}
public static void giveMeAPat(Animal animal) {
// 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.watchHouse();
}
if (animal instanceof Cat) {
Cat cat = (Cat) animal;
cat.catchMouse();
}
}
}
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七、接口多态综合案例
USB.java
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| public interface USB {
public abstract void open(); // 打开设备
public abstract void close(); // 关闭设备
}
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Mouse.java
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| //鼠标就是一个USB设备
public class Mouse implements USB {
@Override
public void open() {
System.out.println("打开鼠标");
}
@Override
public void close() {
System.out.println("关闭鼠标");
}
public void click() {
System.out.println("鼠标点击");
}
}
|
Keyboard.java
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| //键盘就是一个USB设备
public class Keyboard implements USB {
@Override
public void open() {
System.out.println("打开键盘");
}
@Override
public void close() {
System.out.println("关闭键盘");
}
public void type() {
System.out.println("键盘输入");
}
}
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Computer.java
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| public class Computer {
public void powerOn() {
System.out.println("笔记本电脑开机");
}
public void powerOff() {
System.out.println("笔记本电脑关机");
}
// 使用USB设备的方法，使用接口作为方法的参数
public void useDevice(USB usb) {
usb.open(); // 打开设备
if (usb instanceof Mouse) { // 一定要先判断
Mouse mouse = (Mouse) usb; // 向下转型
mouse.click();
} else if (usb instanceof Keyboard) { // 先判断
Keyboard keyboard = (Keyboard) usb; // 向下转型
keyboard.type();
}
usb.close(); // 关闭设备
}
}
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DemoMain.java
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| public class DemoMain {
public static void main(String[] args) {
// 首先创建一个笔记本电脑
Computer computer = new Computer();
computer.powerOn();
// 准备一个鼠标，供电脑使用
// Mouse mouse = new Mouse();
// 首先进行向上转型
USB usbMouse = new Mouse(); // 多态写法
// 参数是USB类型，我正好传递进去的就是USB鼠标
computer.useDevice(usbMouse);
// 创建一个USB键盘
Keyboard keyboard = new Keyboard(); // 没有使用多态写法
// 方法参数是USB类型，传递进去的是实现类对象
computer.useDevice(keyboard); // 正确写法！也发生了向上转型
// 使用子类对象，匿名对象，也可以
// computer.useDevice(new Keyboard()); // 也是正确写法
computer.powerOff();
System.out.println("==================");
method(10.0); // 正确写法，double --> double
method(20); // 正确写法，int --> double
int a = 30;
method(a); // 正确写法，int --> double
}
public static void method(double num) {
System.out.println(num);
}
}
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八、多态的练习题
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| package homework;
class A {
public String f(D obj) {
return ("A and D");
}
public String f(A obj) {
return ("A and A");
}
}
class B extends A {
public String f(B obj) {
return ("B and B");
}
public String f(A obj) {
return ("B and A");
}
}
class C extends B {
}
class D extends B {
}
public class Homework02 {
/*
* 这个地方需要注意的点：
* 1. 如果public String f(A obj)方法传进来的对象是B对象，发现没有，就会自动向上转型！因为B extends A
* 2. 向上转型的写法中：A a2=new B();a2调用变量是A中的，调用方法是B中的(只能是A中已有的方法，被重写的可以被调用，独有的是不可以被调用的)
*/
public static void main(String[] args) {
A a1=new A();
A a2=new B();
B b=new B();
C c=new C();
D d=new D();
System.out.println(a1.f(a1));// A and A
System.out.println(a1.f(b));// A and A
System.out.println(a1.f(c));// A and A
System.out.println(a1.f(d));// A and D
System.out.println(a2.f(a1));//B and A
System.out.println(a2.f(b)); //B and A
System.out.println(a2.f(c));//B and A
System.out.println(a2.f(d));//A and D
System.out.println(b.f(a1));//B and A
System.out.println(b.f(b));//B and B
System.out.println(b.f(c));//B and B
System.out.println(b.f(d));//A and D
}
}
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