【Java0基础学Java第八颗】 -- 继承与多态 -- 多态
8.继承与多态
- 8.2 多态
- 8.2.1 多态的概念
- 8.2.2 多态实现条件
- 8.2.3 重写
- 8.2.4 向上转型和向下转型
- 8.2.5 向下转型
- 8.2.6 多态的优缺点
- 8.2.7 避免在构造方法中调用重写的方法
8.2 多态
8.2.1 多态的概念
通俗来说就是多种形态，具体点就是去完成某个行为，当不同的对象去完成时会产生出不同的状态。
就比如打印机，彩色打印机和黑白打印机，打印出的效果一个是彩色，一个是黑白。
即：同一件事情，发生在不同对象身上，就会产生不同的结果。
8.2.2 多态实现条件
在Java中要实现多态，必须要满足以下条件：
- 必须在继承体系下
- 子类必须要对父类方法进行重写
- 通过父类的引用调用重写的方法
多态的体现：在代码运行时，当传递不同类对象时，会调用对应类中的方法。
8.2.3 重写
重写(override)：也称为覆盖。重写是子类对父类非静态、非private修饰，非final修饰，非构造方法等的实现过程进行重新编写, **返回值和形参都不能改变。即外壳不变，核心重写！**重写的好处在于子类可以根据需要，定义特定于自己的行为。 也就是说子类能够根据需要实现父类的方法。
重写的规则：
- 方法名一样
- 参数列表相同（个数、数据类型、顺序）
- 返回值一样
注意: 不能被重写的4种情况
- 被final修饰的方法 不可以被重写。这个方法叫做密封方法。
public final void eat() {System.out.println(this.name+" 正在吃。。。");}
- 被static修饰的方法 不能被重写
public static void eat() {System.out.println(this.name+" 正在吃。。。");}
- 子类重写父类方法的时候，子类的方法访问修饰限定符要>=父类
// 父类的方法
//当父类的方法修饰限定符是 默认defau时，子类的方法访问修饰限定符可以是protected、public
public void eat() {System.out.println(this.name+" 正在吃。。。");}//子类的方法
public void eat() {System.out.println(this.name+" 正在吃狗粮...");}
-
- 被private修饰的方法 是不被重写的
重写和重载的区别：
重写的方法名和参数都一样，而重载的方法名相同，参数不同。
即：方法重载是一个类的多态性表现，而方法重写是子类与父类的一种多态性表现。
通过反汇编代码：
动态绑定：子类和父类都有 编译得时候认为 还是确认调用了父类得eat方法
运行得时候 绑定到子类当中
- 父类引用 引用 子类对象；
- 通过父类引用 去调用 父类 和子类 同名的方法。
静态绑定：编译的时候就已经确定调用哪个方法了，如下dog.barks(10)；
8.2.4 向上转型和向下转型
向上转型：实际就是创建一个子类对象，将其当成父类对象来使用。
语法格式：父类类型 对象名 = new 子类类型()
- 直接赋值
Animal animal = new Dog("旺财",10,"红色"); //直接赋值
- 方法传参
// 方法传参 ：形参作为父类引用，可以接受任意子类的对象public static void fun(Animal animal) {animal.eat();// 发生了多态}public static void main(String[] args) {Dog dog = new Dog("旺财",3,"红色");fun(dog);Bird bird = new Bird("布谷",1);fun(bird);}
同一个引用 调用了 同一个方法，当是因为引用的对象不一样，所表现的行为不一样，称为多态。
- 方法返回
// 通过返回值，进行向上转型public static Animal fun2() {return new Dog("旺财",3,"红色");}
向下转型能让代码变得更加简单灵活，缺点就是不能调用到子类特有的方法。
8.2.5 向下转型
Java中为了提高向下转型的安全性，引入了instanceof ，如果该表达式为true，则可以安全转换。
public static void main(String[] args) {Animal animal2 = new Bird("布谷",1);//animal2.eat();//animal2.fly();Bird bird = (Bird) animal2;bird.fly();Animal animal1 = new Dog("旺财",3,"红色");if (animal1 instanceof Bird) {Bird bird2 = (Bird) animal1;bird2.fly();}else {System.out.println("不一定所以的动物都是鸟");}}
8.2.6 多态的优缺点
使用多态的好处：
- 能够降低代码的圈复杂度，避免使用大量的if-else
用if-else：
class Shape {public void draw() {System.out.println("画图形");}
}
class Cycle extends Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("⚪");}
}
class Rect extends Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("矩形");}
}class Triangle extends Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("三角形");}
}
public class Test {public static void main(String[] args) {Rect rect = new Rect();Cycle cycle = new Cycle();Triangle triangle = new Triangle();String[] shapes = {"cycle", "rect", "cycle", "rect", "triangle"};for (String shape : shapes) {if (shape.equals("cycle")) {cycle.draw();} else if (shape.equals("rect")) {rect.draw();} else if (shape.equals("triangle")) {triangle.draw();}}}}
用多态：
class Shape {public void draw() {System.out.println("画图形");}
}
class Cycle extends Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("⚪");}
}
class Rect extends Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("矩形");}
}class Triangle extends Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("三角形");}
}
public class Test {// 使用多态public static void main(String[] args) {Rect rect = new Rect();Cycle cycle = new Cycle();Triangle triangle = new Triangle();// 向上转型Shape[] shapes = {cycle,rect,cycle,rect,triangle};for (Shape shape : shapes) {shape.draw();}}
}
- 可扩展能力更强
如果需要新加一种形状，使用多态的方式代码改动成本也比较低
比如新加一个画❀
class Flower extends Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("❀");}
}
public class Test {public static void main(String[] args) {Rect rect = new Rect(); // 相当于Shape rect = new Rect();Cycle cycle = new Cycle();Triangle triangle = new Triangle();Flower flower = new Flower();// 向上转型Shape[] shapes = {cycle,rect,cycle,rect,triangle,flower};for (Shape shape : shapes) {shape.draw();}}
}
缺点： 代码的运行效率降低
- 属性没有多态性
当父类和子类都有同名属性的时候，通过父类引用，只能引用父类自己的成员属性 - 构造方法没有多态性
8.2.7 避免在构造方法中调用重写的方法
当在父类的构造方法当中，调用父类和子类同名的方法时候，此时也会发生动态绑定。也意味着 构造方法内 也会发生动态绑定。
注意： 在构造方法当中 不要调用重写的方法。
class B {public B() {// 父类的实例 --> 父类的构造 --> 子类的实例 --> 子类的构造func(); // 调用子类的func方法 没有给num赋值 所以num的值为0}public void func() {System.out.println("B.func()");}
}
class D extends B {private int num = 1;public D() {super();}@Overridepublic void func() {System.out.println("D.func() " + num);}
}
public class Test2 {public static void main(String[] args) {//1. 分配内存空间 2. 调用合适的构造方法D d = new D();}
}
- 构造 D 对象的同时, 会调用 B 的构造方法.
- B 的构造方法中调用了 func 方法, 此时会触发动态绑定, 会调用到 D 中的 func
- 此时 D 对象自身还没有构造, 此时 num 处在未初始化的状态, 值为 0.。
- 所以在构造函数内，尽量避免使用实例方法，除了final和private方法。
结论：用尽量简单的方式使对象进入可工作状态，尽量不要在构造器中调用方法（如果这个方法被子类重写，就会触发动态绑定，但是此时子类对象还没构造完成），可能会出现一些隐藏的但是又极难发现的问题。