Java多態(tài)實(shí)現(xiàn)原理詳細(xì)梳理總結(jié)
一、概述
引入
多態(tài)是繼封裝、繼承之后，面向?qū)ο蟮牡谌筇匦浴Ｉ钪?，比如跑的?dòng)作，小貓、小狗和大象，跑起來是不一樣的。再比如飛的動(dòng)作，昆蟲、鳥類和飛機(jī)，飛起來也是不一樣的?？梢姡恍袨?，通過不同的事物，可以體現(xiàn)出來的不同的形態(tài)。多態(tài)，描述的就是這樣的狀態(tài)。
定義
多態(tài)： 是指同一行為，具有多個(gè)不同表現(xiàn)形式。
二、多態(tài)的體現(xiàn)
多態(tài)體現(xiàn)的格式：
父類類型 變量名 = new 子類對(duì)象；
變量名.方法名();
父類類型：指子類對(duì)象繼承的父類類型，或者實(shí)現(xiàn)的父接口類型。
代碼如下：
Fu f = new Zi(); f.method();
當(dāng)使用多態(tài)方式調(diào)用方法時(shí)，首先檢查父類中是否有該方法，如果沒有，則編譯錯(cuò)誤；如果有，執(zhí)行的是子類重寫后方法。
代碼如下：
定義父類：
public abstract class Animal {
public abstract void eat();
}定義子類：
class Cat extends Animal {
public void eat() {
System.out.println("吃魚??");
}
}
class Dog extends Animal {
public void eat() {
System.out.println("吃骨頭??");
}
}定義測(cè)試類：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 多態(tài)形式，創(chuàng)建對(duì)象
Animal a1 = new Cat();
// 調(diào)用的是 Cat 的 eat
a1.eat();
// 多態(tài)形式，創(chuàng)建對(duì)象
Animal a2 = new Dog();
// 調(diào)用的是 Dog 的 eat
a2.eat();
}
}三、多態(tài)的好處
實(shí)際開發(fā)的過程中，父類類型作為方法形式參數(shù)，傳遞子類對(duì)象給方法，進(jìn)行方法的調(diào)用，更能體現(xiàn)出多態(tài)的擴(kuò)展性與便利
定義父類：
public abstract class Animal {
public abstract void eat();
}定義子類：
class Cat extends Animal {
public void eat() {
System.out.println("吃魚??");
}
}
class Dog extends Animal {
public void eat() {
System.out.println("吃骨頭??");
}
}定義測(cè)試類：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 多態(tài)形式，創(chuàng)建對(duì)象
Cat c = new Cat();
Dog d = new Dog();
// 調(diào)用showCatEat
showCatEat(c);
// 調(diào)用showDogEat
showDogEat(d);
/**
以上兩個(gè)方法, 均可以被showAnimalEat(Animal a)方法所替代
而執(zhí)行效果一致
*/
showAnimalEat(c);
showAnimalEat(d);
}
public static void showCatEat (Cat c){
c.eat();
}
public static void showDogEat (Dog d){
d.eat();
}
public static void showAnimalEat (Animal a){
a.eat();
}
}由于多態(tài)特性的支持，showAnimalEat方法的Animal類型，是Cat和Dog的父類類型，父類類型接收子類對(duì)象，當(dāng)然可以把Cat對(duì)象和Dog對(duì)象，傳遞給方法。
當(dāng)eat方法執(zhí)行時(shí)，多態(tài)規(guī)定，執(zhí)行的是子類重寫的方法，那么效果自然與showCatEat、showDogEat方法一致，
所以showAnimalEat完全可以替代以上兩方法。
不僅僅是替代，在擴(kuò)展性方面，無論之后再多的子類出現(xiàn)，我們都不需要編寫showXxxEat方法了，直接使用
showAnimalEat都可以完成。
所以，多態(tài)的好處，體現(xiàn)在，可以使程序編寫的更簡(jiǎn)單，并有良好的擴(kuò)展。
四、引用類型轉(zhuǎn)換
多態(tài)的轉(zhuǎn)型分為向上轉(zhuǎn)型與向下轉(zhuǎn)型兩種：
向上轉(zhuǎn)型
向上轉(zhuǎn)型：多態(tài)本身是子類類型向父類類型向上轉(zhuǎn)換的過程，這個(gè)過程是默認(rèn)的。當(dāng)父類引用指向一個(gè)子類對(duì)象時(shí)，便是向上轉(zhuǎn)型。
使用格式：
父類類型 變量名 = new 子類類型();
如：Animal a = new Cat();
向下轉(zhuǎn)型
向下轉(zhuǎn)型：父類類型向子類類型向下轉(zhuǎn)換的過程，這個(gè)過程是強(qiáng)制的。
一個(gè)已經(jīng)向上轉(zhuǎn)型的子類對(duì)象，將父類引用轉(zhuǎn)為子類引用，可以使用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換的格式，便是向下轉(zhuǎn)型。
使用格式：
子類類型 變量名 = (子類類型) 父類變量名;
如:Cat c =(Cat) a;
為什么要轉(zhuǎn)型
當(dāng)使用多態(tài)方式調(diào)用方法時(shí)，首先檢查父類中是否有該方法，如果沒有，則編譯錯(cuò)誤。也就是說，不能調(diào)用子類擁有，而父類沒有的方法。編譯都錯(cuò)誤，更別說運(yùn)行了。這也是多態(tài)給我們帶來的一點(diǎn)"小麻煩"。所以，想要調(diào)用子類特有的方法，必須做向下轉(zhuǎn)型。
轉(zhuǎn)型演示，代碼如下：
定義類：
abstract class Animal {
abstract void eat();
}
class Cat extends Animal {
public void eat() {
System.out.println("吃魚??");
}
public void catchMouse() {
System.out.println("抓老鼠??");
}
}
class Dog extends Animal {
public void eat() {
System.out.println("吃骨頭??");
}
public void watchHouse() {
System.out.println("看家??");
}
}定義測(cè)試類：
public static void main(String[] args) {
// 向上轉(zhuǎn)型
Animal a = new Cat();
a.eat(); // 調(diào)用的是 Cat 的 eat
// 向下轉(zhuǎn)型
Cat c = (Cat)a;
c.catchMouse(); // 調(diào)用的是 Cat 的 catchMouse
}轉(zhuǎn)型的異常
轉(zhuǎn)型的過程中，一不小心就會(huì)遇到這樣的問題，請(qǐng)看如下代碼：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 向上轉(zhuǎn)型
Animal a = new Cat();
a.eat(); // 調(diào)用的是 Cat 的 eat
// 向下轉(zhuǎn)型
Dog d = (Dog)a;
d.watchHouse(); // 調(diào)用的是 Dog 的 watchHouse 【運(yùn)行報(bào)錯(cuò)】
}
}這段代碼可以通過編譯，但是運(yùn)行時(shí)，卻報(bào)出了 ClassCastException ，類型轉(zhuǎn)換異常！這是因?yàn)椋髅鲃?chuàng)建了Cat類型對(duì)象，運(yùn)行時(shí)，當(dāng)然不能轉(zhuǎn)換成Dog對(duì)象的。這兩個(gè)類型并沒有任何繼承關(guān)系，不符合類型轉(zhuǎn)換的定義。為了避免ClassCastException的發(fā)生，Java提供了 instanceof 關(guān)鍵字，給引用變量做類型的校驗(yàn)，格式如下：
變量名 instanceof 數(shù)據(jù)類型
如果變量屬于該數(shù)據(jù)類型，返回true。
如果變量不屬于該數(shù)據(jù)類型，返回false。
所以，轉(zhuǎn)換前，我們最好先做一個(gè)判斷，代碼如下：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 向上轉(zhuǎn)型
Animal a = new Cat();
a.eat(); // 調(diào)用的是 Cat 的 eat
// 向下轉(zhuǎn)型
if (a instanceof Cat){
Cat c = (Cat)a;
c.catchMouse(); // 調(diào)用的是 Cat 的 catchMouse
} else if (a instanceof Dog){
Dog d = (Dog)a;
d.watchHouse(); // 調(diào)用的是 Dog 的 watchHouse
}
}
}到此這篇關(guān)于Java多態(tài)實(shí)現(xiàn)原理詳細(xì)梳理總結(jié)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java 多態(tài)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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