【JAVA】 多态的定义

多态存在的三个必要条件
一、要有继承；
二、要有重写；
三、父类引用指向子类对象。

多态的好处：
1.可替换性（substitutability）。多态对已存在代码具有可替换性。例如，多态对圆Circle类工作，对其他任何圆形几何体，如圆环，也同样工作。
2.可扩充性（extensibility）。多态对代码具有可扩充性。增加新的子类不影响已存在类的多态性、继承性，以及其他特性的运行和操作。实际上新加子类更容易获得多态功能。例如，在实现了圆锥、半圆锥以及半球体的多态基础上，很容易增添球体类的多态性。
3.接口性（interface-ability）。多态是超类通过方法签名，向子类提供了一个共同接口，由子类来完善或者覆盖它而实现的。如图8.3 所示。图中超类Shape规定了两个实现多态的接口方法，computeArea()以及computeVolume()。子类，如Circle和Sphere为了实现多态，完善或者覆盖这两个接口方法。
4.灵活性（flexibility）。它在应用中体现了灵活多样的操作，提高了使用效率。
5.简化性（simplicity）。多态简化对应用软件的代码编写和修改过程，尤其在处理大量对象的运算和操作时，这个特点尤为突出和重要。

两个多态案例

向上转型
子类引用的对象转换为父类类型称为向上转型。通俗地说就是是将子类对象转为父类对象。此处父类对象可以是接口。
看一个大家都知道的例子：

public class Animal {
    public void eat(){
        System.out.println("animal eatting...");
    }
}
 
public class Cat extends Animal{
 
    public void eat(){
 
        System.out.println("我吃鱼");
    }
}
 
public class Dog extends Animal{
 
    public void eat(){
 
        System.out.println("我吃骨头");
    }
 
    public void run(){
        System.out.println("我会跑");
    }
}
 
public class Main {
 
    public static void main(String[] args) {
 
        Animal animal = new Cat(); //向上转型
        animal.eat();
 
        animal = new Dog();
        animal.eat();
    }
 
}
 
//结果:
//我吃鱼
//我吃骨头

这就是向上转型，Animal animal = new Cat(); 将子类对象 Cat 转化为父类对象 Animal。这个时候 animal 这个引用调用的方法是子类方法。
转型过程中需要注意的问题
向上转型时，子类单独定义的方法会丢失。比如上面Dog类中定义的run方法，当animal引用指向Dog类实例时是访问不到run方法的，animal.run()会报错。
子类引用不能指向父类对象。Cat c = (Cat)new Animal()这样是不行的。
向上转型的好处
减少重复代码，使代码变得简洁。
提高系统扩展性。

向下转型
与向上转型相对应的就是向下转型了。向下转型是把父类对象转为子类对象。(请注意！这里是有坑的。)
案例驱动
先看一个例子：

//还是上面的animal和cat dog
Animal a = new Cat();
Cat c = ((Cat) a);
c.eat();
//输出  我吃鱼
Dog d = ((Dog) a);
d.eat();
// 报错 ： java.lang.ClassCastException：com.chengfan.animal.Cat cannot be cast to com.chengfan.animal.Dog
Animal a1 = new Animal();
Cat c1 = ((Cat) a1);
c1.eat();
// 报错 ： java.lang.ClassCastException：com.chengfan.animal.Animal cannot be cast to com.chengfan.animal.Cat

为什么第一段代码不报错呢？相比你也知道了，因为 a 本身就是 Cat 对象，所以它理所当然的可以向下转型为 Cat，也理所当然的不能转为 Dog，你见过一条狗突然就变成一只猫这种操蛋现象？
而 a1 为 Animal 对象，它也不能被向下转型为任何子类对象。比如你去考古，发现了一个新生物，知道它是一种动物，但是你不能直接说，啊，它是猫，或者说它是狗。
向下转型注意事项
向下转型的前提是父类对象指向的是子类对象（也就是说，在向下转型之前，它得先向上转型）
向下转型只能转型为本类对象（猫是不能变成狗的）。