java继承和多态
继承和多态
文章目录
- 继承和多态
-
- 继承
-
- 继承的概念
- 继承的基本语法
- 继承的好处
- 多态
-
- 什么是多态
- 向上转型
- 动态绑定
- 向下转型
继承
继承的概念
继承是java面向对象编程技术的一块基石，因为它允许创建分等级层次的类。
继承就是子类继承父类的特征和行为，使得子类对象（实例）具有父类的实例域和方法，或子类从父类继承方法，使得子类具有父类相同的行为。
生活中也有许多继承的例子，如图：
继承的基本语法
class 子类 extends 父类{
}
注意：
- 使用 extends 指定父类.
- Java 中一个子类只能继承一个父类 (而C++/Python等语言支持多继承).
- 子类会继承父类的所有 public 的字段和方法.
- 对于父类的 private 的字段和方法, 子类中是无法访问的.
- 子类的实例中, 也包含着父类的实例. 可以使用 super 关键字得到父类实例的引用
继承的好处
当我不使用继承时，代码如下：
class Animal {
public String name;
public Animal(String name) {
this.name = name;
}
public void eat(String food) {
System.out.println(this.name+"正在干饭,并表示"+food+"很不错");
}
}
// Cat.java
class Cat {
public String name;
public Cat(String name) {
this.name = name;
}
public void eat(String food) {
System.out.println(this.name+"正在干饭,并表示"+food+"很不错");
}
}
// Bird.java
class Bird {
public String name;
public Bird(String name) {
this.name = name;
}
public void eat(String food) {
System.out.println(this.name+"正在干饭,并表示"+food+"很不错");
}
public void fly() {
System.out.println(this.name + "正在飞 ︿(￣︶￣)︿");
}
}
由上面代码可以发现，该代码存在大量的冗余代码，如：Animal类，Cat类,Bird类相比较可以发现该3个类都具备相同的eat方法，而且行为完全是 一样的，都有相同的属性name而且意义相同，这种代码维护性不高(维护性主要是后期需要修改的时候，就需要修改很多的代码，容易出错)，所以要从根本上解决这代码的问题，就需要继承，以达到代码重用的效果。
使用继承后的代码：
class Animal {
public String name;
public Animal(String name) {
this.name = name;
}
public void eat(String food) {
System.out.println(this.name+"正在干饭,并表示"+food+"很不错");
}
}
// Cat.java
class Cat extends Animal{
public Cat(String name) {
// 使用 super 调用父类的构造方法.
super(name);
}
}
// Bird.java
class Bird extends Animal{
public Bird(String name) {
super(name);
}
public void fly() {
System.out.println(this.name + "正在飞 ︿(￣︶￣)︿");
}
}
多态
什么是多态
多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。多态就是同一个接口，使用不同的实例而执行不同操作。
向上转型
通常来说，向上转型表示往父类的方向转
在之前代码的基础上，写一个例子
Bird bird = new Bird("圆圆");
Animal bird2 = bird;
// 或者写成下面的方式
Animal bird2 = new Bird("圆圆");
此时 bird2 是一个父类 (Animal) 的引用, 指向一个子类 (Bird) 的实例. 这种写法称为 向上转型.
动态绑定
当子类和父类中出现同名方法的时候, 再去调用会对前面的代码稍加修改,如以下代码：
class Animal {
public String name;
public Animal(String name) {
this.name = name;
}
public void eat(String food) {
System.out.println("我是一只小动物");
System.out.println(this.name+"正在干饭,并表示"+food+"很不错");
}
}
// Cat.java
class Cat extends Animal{
public Cat(String name) {
super(name);
}
@Override
public void eat(String food) {
System.out.println("我是一只小猫");
System.out.println(this.name+"正在干饭,并表示"+food+"很不错");
}
}
// Bird.java
class Bird extends Animal{
public Bird(String name) {
super(name);
}
@Override
public void eat(String food) {
System.out.println("我是一只小鸟");
System.out.println(this.name+"正在干饭,并表示"+food+"很不错");
}
public void fly() {
System.out.println(this.name + "正在飞 ︿(￣︶￣)︿");
}
}
public class Main{
public static void main(String[] args){
Animal animal1 = new Animal("圆圆");
animal1.eat("谷子");
System.out.println("====================");
Animal animal2 = new Bird("扁扁");
animal2.eat("谷子");
}
}
我们发现：
animal1 和 animal2 虽然都是 Animal 类型的引用, 但是 animal1 指向 Animal 类型的实例, animal2 指向Bird 类型的实例.
针对 animal1 和 animal2 分别调用 eat 方法, 发现 animal1.eat() 实际调用了父类的方法, 而animal2.eat() 实际调用了子类的方法.
因此, 在 Java 中, 调用某个类的方法, 究竟执行了哪段代码 (是父类方法的代码还是子类方法的代码) , 要看究竟这个引用指向的是父类对象还是子类对象. 这个过程是程序运行时决定的(而不是编译期), 因此称为动态绑定
向下转型
向上转型是子类对象转成父类对象, 向下转型就是父类对象转成子类对象. 相比于向上转型来说, 向下转型没那么常见,但是也有一定的用途.
class Animal {
public String name;
public Animal(String name) {
this.name = name;
}
public void eat(String food) {
System.out.println("我是一只小动物");
System.out.println(this.name+"正在干饭,并表示"+food+"很不错");
}
}
// Cat.java
class Cat extends Animal{
public Cat(String name) {
super(name);
}
@Override
public void eat(String food) {
System.out.println("我是一只小猫");
System.out.println(this.name+"正在干饭,并表示"+food+"很不错");
}
}
// Bird.java
class Bird extends Animal{
public Bird(String name) {
super(name);
}
@Override
public void eat(String food) {
System.out.println("我是一只小鸟");
System.out.println(this.name+"正在干饭,并表示"+food+"很不错");
}
public void fly() {
System.out.println(this.name + "正在飞 ︿(￣︶￣)︿");
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Animal animal2 = new Bird("扁扁");
animal2.fly();
}
}
注意：
编译过程中, animal 的类型是 Animal, 此时编译器只知道这个类中有一个 eat 方法, 没有 fly 方法.
虽然 animal 实际引用的是一个 Bird 对象, 但是编译器是以 animal 的类型来查看有哪些方法的。如果需要引用fly方法则需要对它进行向下转型
操作如下
Bird bird = (Bird)animal2;
bird.fly();
