Java面向?qū)ο缶幊讨鄳B(tài)

一.對(duì)于多態(tài)的理解：

通俗點(diǎn)理解，多態(tài)其實(shí)就是一詞多義，就是一種方法的多種狀態(tài)，即不同的類對(duì)象，調(diào)用同一個(gè)方法名，有不同的實(shí)現(xiàn)效果，如下面這段代碼塊：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog("豆豆");
        Cat cat = new Cat("花花");
        dog.eat();
        cat.eat();
    }
}

對(duì)象dog和cat看似都調(diào)用了eat方法，都沒(méi)有傳參，按理說(shuō)輸出的結(jié)果應(yīng)該一樣，但其實(shí)不是這樣的，讓我們來(lái)看一下輸出的結(jié)果：

這就是多態(tài)的一種表現(xiàn)，所屬不同類的不同對(duì)象調(diào)用同一個(gè)方法名，卻有著不同的實(shí)現(xiàn)效果。

二.多態(tài)的實(shí)現(xiàn)方法

Java中通過(guò) 方法重寫（也叫方法覆寫）、方法重載和接口實(shí)現(xiàn)多態(tài)（主要依賴于繼承機(jī)制+方法覆寫）

1.方法重載

方法重載十分好理解，就是子類和父類的方法名相同，但是參數(shù)個(gè)數(shù)或類型不一樣，返回值不作要求，這里不再贅述

2.方法重寫

對(duì)于方法重寫，通常結(jié)合向上轉(zhuǎn)型和向下轉(zhuǎn)型兩種形式進(jìn)行應(yīng)用，其中向上轉(zhuǎn)型更為常見(jiàn)，向下轉(zhuǎn)型相對(duì)使用較少

（1）向上轉(zhuǎn)型：就是子類向父類轉(zhuǎn)，向上轉(zhuǎn)型最大的好處就是可以實(shí)現(xiàn)參數(shù)統(tǒng)一化，向上轉(zhuǎn)型可以表現(xiàn)在三個(gè)地方：

其一：產(chǎn)生對(duì)象時(shí)：

注意：用這種形式創(chuàng)建的實(shí)例化對(duì)象dog1,其能調(diào)用的方法范圍由父類Animal決定，即只能調(diào)用Animal類中的方法，而不能調(diào)用子類獨(dú)有的方法，只有當(dāng)子類有對(duì)父類的方法重寫時(shí)，才調(diào)用子類重寫后的方法?。?！

其二：方法參數(shù)的傳遞：

其三：方法返回值的傳遞

向上轉(zhuǎn)型的最大好處就是——參數(shù)統(tǒng)一化，父類引用可以接收子類所有對(duì)象

看下面這個(gè)例子：

完整代碼為：

public class Animal {
    public String name;
    public Animal(String a){
        name = a;
    }
    public void eat(){
        System.out.println("食物");
    }
    public static void fun(Animal animal){
        animal.eat();
    }
}
public class Dog extends Animal{
    public Dog(String name){
        super(name);
    }
    public void eat(){
        System.out.println("骨頭");
    }
}
public class Cat extends Animal{
    public Cat(String name){
        super(name);
    }
    public void eat(){
        System.out.println("魚");
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog("豆豆");
        Cat cat = new Cat("花花");
        dog.fun(dog);
        cat.fun(cat);
    }
}

結(jié)果為：

拆開(kāi)來(lái)分析：

fun方法的參數(shù)為Animal類的實(shí)例化對(duì)象

Animal的子類對(duì)象，可以直接傳入

也就是說(shuō)，對(duì)于Animal類的所有子類實(shí)例化對(duì)象，均可以直接向fun方法傳參，避免了重復(fù)性的寫諸如 public static void fun(Dod d){}, public static void fun(Cat a){}等方法

（2）向下轉(zhuǎn)型：向上轉(zhuǎn)型是子類向父類轉(zhuǎn)，向下轉(zhuǎn)型則是將轉(zhuǎn)為的父類還原為子類，這里用 還原 這個(gè)詞是因?yàn)槟芟蛳罗D(zhuǎn)型的前提是：先發(fā)生向上轉(zhuǎn)型且我們需要使用子類獨(dú)有的方法時(shí)，才使用向下轉(zhuǎn)型，也很好理解，父類不一定是子類，只有由子類轉(zhuǎn)成的才可以向下轉(zhuǎn)型還原，向下轉(zhuǎn)型的形式如下：

        Animal animal = new Dog("豆豆");
        Dog dog = (Dog)animal;

基本類似與強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換

注意：向下轉(zhuǎn)型是有風(fēng)險(xiǎn)的，可能無(wú)法強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成功，這里可以引用instanceof類，用if語(yǔ)句判斷，避免報(bào)錯(cuò)

        if(dog instanceof Dog){
            
        }

（3）方法重寫的幾點(diǎn)注意要求：

• 只能覆寫成員方法，不能重寫static靜態(tài)方法，但是方法重載是可以重載static方法的
• 子類進(jìn)行方法重寫，子類方法的權(quán)限修飾符>=父類方法的權(quán)限修飾符，同時(shí)，子類并不能覆寫父類的private方法，對(duì)于父類的包訪問(wèn)權(quán)限修飾方法，在不同包下的子類也不能覆寫
• 用final修飾的方法也不能覆寫哦（JDK中的String類就是一個(gè)final類）
• 返回值必須相同，或是向上轉(zhuǎn)型的，即覆寫的方法的返回值可以是父類方法返回類型的子類
• 注意方法覆寫與方法重載的區(qū)別，方法覆寫：子類與父類的方法名一樣，參數(shù)、返回值類型均一樣，如果只返回值類型不一樣編譯會(huì)報(bào)錯(cuò)
• 可使用@override 檢驗(yàn)方法覆寫是否一樣

（4）最后是一道例題，容易掉坑：

public class A {
    public A(){
        this.func();
    }
    public void func(){
        System.out.println("A");
    }
}
class B extends A{
    private int num;
    public B(int num){
        this.num = num;
    }
    public void func(){
        System.out.println("B的num==" + num);
    }

    public static void main(String[] args) {
        B b = new B(100);
        b.func();
    }
}

分析運(yùn)行后會(huì)輸出什么呢?

仔細(xì)想想，小心掉坑，答案在文章末尾給出

3.抽象類

對(duì)于方法的覆寫，一般的繼承關(guān)系下，子類是可以選擇覆寫也可以選擇不覆寫的，但在一些場(chǎng)景下，我們想對(duì)子類作出強(qiáng)制性覆寫要求，這就引出了抽象類的概念

（1）抽象類用abstract修飾，抽象類是普通類的超集，它只是在普通類的基礎(chǔ)上多了抽象方法，抽象方法是沒(méi)有方法體的，形式如下：

（2）抽象類必須有子類繼承

（3）抽象類無(wú)法實(shí)例化對(duì)象，僅能用子類new相應(yīng)的對(duì)象

（4）普通子類繼承抽象類，必須覆寫所有的抽象方法，當(dāng)子類仍為抽象類時(shí)，可以選擇不覆寫，依舊保留抽象方法

（5）abstract修飾符不能和final同時(shí)使用，也不能和private同時(shí)使用

4.接口

上面講的抽象類雖然能實(shí)現(xiàn)方法的覆寫，但還是有缺陷的，比如抽象類還是遵循單繼承原則，一個(gè)類也只能繼承一個(gè)抽象類，同時(shí)，在語(yǔ)義上，只要繼承，就是A is B 的意思，有時(shí)候并不符合邏輯，故而又引出了接口這個(gè)概念

（1）接口的定義與使用

我們用關(guān)鍵字interface來(lái)定義接口，子類用關(guān)鍵字 implements來(lái)實(shí)現(xiàn)接口，同時(shí)，通常，在命名接口時(shí)，我們會(huì)用大寫的字母“I”開(kāi)頭命名以示區(qū)別，如下面一段代碼的接口名為 IMessage ，而對(duì)于實(shí)現(xiàn)接口的子類命名我們通常用Impl作后綴

（2）接口的特點(diǎn)：

接口中只有全局常量和抽象方法（JDK8之前，JDK8又?jǐn)U展了default方法，了解即可），如:

public interface IMessage {
     public static final int a = 10;
     public abstract void print();
}

接口中只有public權(quán)限,且全部為全局常量和抽象方法，故而，在接口內(nèi)，public、static、final、abstract可以省略不寫，默認(rèn)即為這些關(guān)鍵字，故上一段代碼可以直接寫成下面這段：

public interface IMessage {
     int a = 10;
     void print();
}

接口是沒(méi)有單繼承限制的，子類可以implements多個(gè)父接口，父接口之間用逗號(hào)隔開(kāi)，如：

public class CImpl implements IB,IMessage{    public void print(){            }    public void printf(){            }}

• 同時(shí)，接口之間也可以多繼承，一個(gè)接口可以extends多個(gè)父接口
• 接口同抽象類一樣，是不能直接實(shí)例化對(duì)象的，必須通過(guò)實(shí)現(xiàn)它的子類進(jìn)行實(shí)例化
• 如果一個(gè)子類既有繼承的父類，也有實(shí)現(xiàn)的接口，則先繼承父類再實(shí)現(xiàn)父接口

（3）常用的JDK內(nèi)置的兩大接口

a：Comparable接口

當(dāng)使用Arrays.sort()方法排序時(shí)，當(dāng)排序?qū)ο鬄樽远x的類時(shí)，sort方法不知道應(yīng)該按照對(duì)象的什么屬性進(jìn)行排序，故而待排序的自定義類需實(shí)現(xiàn)該接口，并將抽象方法compareTo覆寫，形式如下：

import java.util.Arrays;

public class Person implements Comparable<Person> {
//    兩個(gè)屬性，name和age
    private String name;
    private int age;
//    有參構(gòu)造
    public Person(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
//    定義輸出
    public String toString(){
        return name + "的年齡是" + age;
    }
//    覆寫compareTo方法
    public int compareTo(Person o){
        return (this.age - o.age);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person("言希",18);
        Person p2 = new Person("溫衡",16);
        Person p3 = new Person("思莞",17);
        Person []p = new Person[]{p1,p2,p3};
//        用sort方法排序
        Arrays.sort(p);
        System.out.println(Arrays.toString(p));
    }
}

輸出結(jié)果（按年齡升序）：

b: Cloneable接口

Cloneable接口位于java.lang包中，顧名思義，就是用于克隆，在代碼中也就是復(fù)制新的對(duì)象，新對(duì)象的屬性方法都是從原對(duì)象中拷貝過(guò)來(lái)的，在實(shí)現(xiàn)該接口時(shí)，只需要覆寫Object類提供的clone方法，如下面示例：

//實(shí)現(xiàn)Cloneable接口
public class Animall implements Cloneable{
    private String name;
//    clone方法
    protected Animall clone() throws CloneNotSupportedException {
        return (Animall)super.clone();
    }

    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException{
        Animall a1 = new Animall();
        a1.name = "豆豆";
//        a2由a1克隆而來(lái)
        Animall a2 = a1.clone();
//        輸出a2，和a1一致
        System.out.println(a2.name);
//        但是a1并不是a2
        System.out.println(a1 == a2);
    }
}

結(jié)果如下：

補(bǔ)充：

• Cloneable接口是標(biāo)記接口，即它本身并沒(méi)有任何抽象方法，當(dāng)一個(gè)類實(shí)現(xiàn)了該接口，就表示該類具備了克隆能力
• clone方法的源代碼為protected native object clone() throws CloneNotSupportedException；,其中native也是一個(gè)關(guān)鍵字，表明是本地方法，即調(diào)用了C++的同名方法故而，我們還可以發(fā)現(xiàn)，native修飾的方法也是沒(méi)有方法體的
• 沒(méi)有方法體的一定是抽象方法 ⅹ錯(cuò)誤，因?yàn)閚ative方法也是沒(méi)有方法體的

好了，多態(tài)的內(nèi)容基本就是這么多了，java中的多態(tài)主要依賴于繼承和方法覆寫，而對(duì)于那些需要強(qiáng)制性覆寫的方法，我們又引出了抽象類，再鑒于抽象類有局限，我們又學(xué)習(xí)了接口，整體上內(nèi)容就是這么多了，注意的細(xì)節(jié)比較多，多敲代碼理解理解更棒。

最后，將文中那道例題答案奉上：

答案解析來(lái)啦

從main方法開(kāi)始，執(zhí)行的第一句為 B b = new B(100)；，因?yàn)锽繼承自A，故而執(zhí)行B 的構(gòu)造方法要先去執(zhí)行A的構(gòu)造方法，public A(){ this.func(); }，這里注意，雖然是A的構(gòu)造，但對(duì)象是B的，故這里的this,func()實(shí)際是B.func()，public void func(){System.out.println(“B的num==” + num);}

因?yàn)檫@里其實(shí)還沒(méi)給num賦值成功，所以num現(xiàn)在還是默認(rèn)值0，所以輸出了答案的第一句 B的num == 0，然后接著執(zhí)行B的構(gòu)造方法，將100賦值給了num,最后執(zhí)行b.func,也就輸出了答案的第二句 B的num ==100

總結(jié)

本篇文章就到這里了，希望能夠給你帶來(lái)幫助，也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!

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