【Java SE】面向对象三大特性之多态

何为多态？

多态，通俗一点说就是在完成某一个行为的时候，不同的对象会产生不同的形态。

比如说：打印机在完成打印行为的时候，可以根据不同的对象打印不同的类型，有黑白，有彩色等等，打印的结果是不一样的。

总的来说：同一件事情，发生在不同对象身上，就会产生不同的结果。

如何实现多态？

在java中要实现多态，必须要满足如下几个条件，缺一不可：
1. 必须在继承体系下
2. 子类必须要对父类中方法进行重写
3. 通过父类的引用调用重写的方法
多态体现：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。 

这里以一个支付的结果来作为测试：

//提供一个抽象类或者接口
//这里提供一个抽象类
public abstract class Pay {
   abstract String  PayMethod();
}

public  class PayPal extends Pay {

    @Override
   public String PayMethod() {
        System.out.println("支付宝Pay........");
        return "success";
    }
}

public class UnionPay extends Pay {
    @Override
  public  String PayMethod() {
        System.out.println("银联Pay........");
        return "success";
    }
}

public class WeChatPay extends Pay {

    @Override
    public  String PayMethod() {
        System.out.println("微信Pay........");
        return "success";
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        //支付宝
        Pay pay1=new PayPal();
        pay1.PayMethod();
        //银联
        Pay pay2=new UnionPay();
        pay2.PayMethod();
        //微信
        Pay pay3=new WeChatPay();
        pay3.PayMethod();
    }

}

 这就体现了多态。其中也包含了向上转型的方法。

什么是向上转型？

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()

 就比如上面的：

 //支付宝
        Pay pay1=new PayPal();
        pay1.PayMethod();

 

向上转型的优点：让代码实现更简单灵活。
向上转型的缺陷：不能调用到子类特有的方法。

 有向上转型肯定会有向下转型啦！

什么是向下转型？

向上转型会导致无法调用子类特有的方法，但是有时候可能需要调用子类特有的方法，此时：将父类引用再还原为子类对象即可，即向下转换。

public abstract class Pay {
   abstract String  PayMethod();
}

public  class PayPal extends Pay {

    @Override
   public String PayMethod() {
        System.out.println("支付宝Pay........");
        return "success";
    }
    public void prompt(){
        System.out.println("余额不足，请选择其他方式进行支付");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        //支付宝
        Pay pay1=new PayPal();
        pay1.PayMethod();

        //直接强转
        pay1=(PayPal)pay1;

        ((PayPal) pay1).prompt();
        //利用instanceof
        if(pay1 instanceof PayPal){
            pay1=(PayPal)pay1;
            ((PayPal) pay1).prompt();

        }


    }

}

 注意：使用强转符 （）可能存在ClassCastException错误。

向下转型用的比较少，而且不安全，万一转换失败，运行时就会抛异常。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。

多态的优点：

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。
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。
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。
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。
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。

需要注意的是要避免在构造方法中调用重写的方法。

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。

什么是静态绑定与动态绑定？

静态绑定：也称为前期绑定(早绑定)，即在编译时，根据用户所传递实参类型就确定了具体调用那个方法。典型代表方法重载。
动态绑定：也称为后期绑定(晚绑定)，即在编译时，不能确定方法的行为，需要等到程序运行时，才能够确定具体调用那个类的方法。