0224多态

目录

一、多态的引入

二、方法的多态

一、重载

二、重写

 三、对象的多态（核心）

四、应用实例

 五、向上转型

六、向下转型

七、属性没有重写

八、练习题

第一题

 第二题

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一、多态的引入

通过主人给宠物喂食这个例子，说明多态的必要性：可以提高代码的复用性

二、方法的多态

一、重载

package com.hspedu.poly_;

public class PolyMethod {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();
        System.out.println(a.sum(10,20));
        System.out.println(a.sum(10,20,30));
    }
}
class B { //父类
    public void say() {
        System.out.println("B say() 方法被调用...");
    }
}
class A extends B {//子类
    public int sum(int n1, int n2){//和下面 sum 构成重载
        return n1 + n2;
    }
    public int sum(int n1, int n2, int n3){
        return n1 + n2 + n3;
    }
    public void say() {
        System.out.println("A say() 方法被调用...");
    }
}

二、重写

子类-B类重写了父类-A类的say()方法

package com.hspedu.poly_;

public class PolyMethod {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();
        System.out.println(a.sum(10,20));
        System.out.println(a.sum(10,20,30));
        System.out.println("==============");
        B b = new B();
        b.say();//调用父类的say()方法
        a.say();//调用子类的say()方法
    }
}
class B { //父类
    public void say() {
        System.out.println("B say() 方法被调用...");
    }
}
class A extends B {//子类
    public int sum(int n1, int n2){//和下面 sum 构成重载
        return n1 + n2;
    }
    public int sum(int n1, int n2, int n3){
        return n1 + n2 + n3;
    }
    public void say() {
        System.out.println("A say() 方法被调用...");
    }
}

 三、对象的多态（核心）

四条必背知识点：

1)编译类型看对象的左边，运行类型看对象的右边

2)编译类型和运行类型可以不一致（当然也可以一致）

3)编译类型在定义对象时就已经确定了，不能改变

4)运行类型可以改变

eg:

Animal  animal  =  new Dog();//

父类的对象引用指向子类的对象本身

animal 编译类型就是 Animal , 运行类型 Dog

animal  =  new Cat();

编译类型还是Anmal，运行类型从Dog变成了Cat

package com.hspedu.poly_.objectpoly_;

public class Animal {
    public void cry(){
        System.out.println("Animal cry() 动物在叫....");
    }
}

package com.hspedu.poly_.objectpoly_;

public class Dog extends Animal{
    @Override
    public void cry() {
        System.out.println("Dog cry() 小狗汪汪叫...");
    }
}

package com.hspedu.poly_.objectpoly_;

public class Cat extends Animal{
    @Override
    public void cry() {
        System.out.println("Cat cry() 小猫喵喵叫...");
    }
}

package com.hspedu.poly_.objectpoly_;

public class PolyObject {
    public static void main(String[] args) {
        //体验对象多态特点
        //animal 编译类型就是 Animal , 运行类型 Dog
        Animal animal = new Dog();
        //因为运行时,执行到该行时，animal 运行类型是 Dog,所以 cry 就是 Dog 的 cry
        animal.cry();//调用Dog的cry()方法

        //运行类型发生了改变
        //animal 编译类型 Animal,运行类型就是 Cat
        animal = new Cat();
        animal.cry();//调用Cat的cry()方法
    }
}

披着羊皮的狼：外形是羊（编译类型），内在是狼（运行类型）

四、应用实例

宠物喂食的例子

Animal类和它的子类

package com.hspedu.poly_;

public class Animal {
    private String name;

    public Animal(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

package com.hspedu.poly_;

public class Cat extends Animal{
    public Cat(String name) {
        super(name);
    }

}

package com.hspedu.poly_;

public class Dog extends Animal{
    public Dog(String name) {
        super(name);
    }
}

Food和它的子类 

package com.hspedu.poly_;

public class Food {
    private String name;

    public Food(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

package com.hspedu.poly_;

public class Fish extends Food{
    public Fish(String name) {
        super(name);
    }
}

package com.hspedu.poly_;

public class Bone extends Food{
    public Bone(String name) {
        super(name);
    }
}

Master

package com.hspedu.poly_;

public class Master {
    private String name;

    public Master(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    //父类的对象引用可以指向子类的对象本身
    //animal的编译类型是Animal，可以指向(接收) Animal 子类的对象
    //food编译类型是Food ,可以指向(接收) Food 子类的对象
    public void feed(Animal animal, Food food){
        System.out.println("主人" + name + "给" + animal.getName() + "喂" + food.getName());
    }
    //feed方法喂食物,每增加一种动物，就需要多写一个feed方法，十分麻烦
//    public void feed(Dog dog, Bone bone){
//        System.out.println("主人" + name + "给" + dog.getName() + "喂" + bone.getName());
//    }
//    public void feed(Cat cat, Fish fish){
//        System.out.println("主人" + name + "给" + cat.getName() + "喂" + fish.getName());
//    }
}

 main方法

package com.hspedu.poly_;

public class Poly01 {
    public static void main(String[] args) {
        Master master1 = new Master("sunny");
        Dog dog = new Dog("大黄");
        Bone bone = new Bone("大棒骨~");
        master1.feed(dog,bone);


        Cat cat = new Cat("多多");
        Fish fish = new Fish("鲱鱼罐头~");
        System.out.println("=================");
        master1.feed(cat,fish);

     
    }
}

控制台输出

为了更好的验证对象的多态，增加了一个Animal的子类Rabbit，Food的子类Carrot

package com.hspedu.poly_;

public class Rabbit extends Animal{
    public Rabbit(String name) {
        super(name);
    }
}

package com.hspedu.poly_;

public class Carrot extends Food{
    public Carrot(String name) {
        super(name);
    }
}

 由于父类的对象引用可以指向子类的对象本身，所以可以直接在main方法内创建新对象

package com.hspedu.poly_;

public class Poly01 {
    public static void main(String[] args) {
        Master master1 = new Master("sunny");
        Dog dog = new Dog("大黄");
        Bone bone = new Bone("大棒骨~");
        master1.feed(dog,bone);


        Cat cat = new Cat("多多");
        Fish fish = new Fish("鲱鱼罐头~");
        System.out.println("=================");
        master1.feed(cat,fish);

        Rabbit rabbit = new Rabbit("小白");
        Carrot carrot = new Carrot("胡萝卜");
        System.out.println("=================");
        master1.feed(rabbit,carrot);

    }
}

 五、向上转型

父类的对象引用指向子类的对象本身

Animal animal = new Dog();

package com.hspedu.poly_.detail_;

public class TopBase {

        public void hello() {
            System.out.println("TopBase hello");
        }
}

package com.hspedu.poly_.detail_;

public class Base extends TopBase{
    public void hi() {
        System.out.println("Base hi");
    }
}

package com.hspedu.poly_.detail_;


public class Animal extends Base {
    String name = "动物";
    int age = 10;
    public void sleep(){
        System.out.println("睡");
    }
    public void run(){
        System.out.println("跑");
    }
    public void eat(){
        System.out.println("吃");
    }
    public void show(){
        System.out.println("hello,你好");
    }
}

package com.hspedu.poly_.detail_;

public class Cat extends Animal{
    String color = "白色";
    public void eat(){//方法重写
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
    public void catchMouse() {//Cat特有方法
        System.out.println("猫抓老鼠");
    }
}

package com.hspedu.poly_.detail_;

public class PolyDetail {
    public static void main(String[] args) {
        //向上转型
        Animal animal = new Cat();
        animal.eat();
        //在编译阶段，能调用哪些成员,是由编译类型来决定的，
        // 编译类型是animal，可以访问从Object类到Animal类的所有方法，
        // 不能访问子类独有的方法
        // animal.catchMouse();

        Object obj = new Cat();//编译类型是Object,在编译阶段只能访问Object类的方法

        //向上转型调用方法的规则如下:
        //(1)可以调用父类中的所有成员(需遵守访问权限)
        //(2)但是不能调用子类的特有的成员
        //(#)因为在编译阶段， 能调用哪些成员,是由编译类型来决定的
        //animal.catchMouse();错误
        //(4)最终运行效果看子类(运行类型)的具体实现, 即调用方法时， 按照从子类(运行类型)开始查找方法
        //，然后调用，规则跟前面学的方法调用规则一致。
        System.out.println("===================");
        animal.hello();//访问到TopBase类的hello()方法
        animal.hi();//访问到Base类的hi()方法
        animal.run();//访问到Animal类的run()方法
        animal.sleep();//访问到Animal类的sleep()方法
        animal.eat();//访问到Cat类的eat()方法
        animal.show();//访问到Animal类的show()方法

    }
}

六、向下转型

需要解决的问题：调用子类特有的方法

语法：子类类型 引用名 = （子类类型）父类引用名 

eg：Cat cat = (Cat)animal;

 在编译时没有错误，但是在运行时就会报错，出现以下错误

 类型转换异常

七、属性没有重写

属性只看编译类型以及比较运算符instanceof

package com.hspedu.poly_.detail_;

public class PolyDetail02 {
    public static void main(String[] args) {
        AA aa = new BB();
        //属性没有重写之说
        System.out.println(aa.count);//属性看编译类型，输出10
        BB bb = new BB();
        System.out.println(bb.count);//20


        System.out.println(bb instanceof BB);
        System.out.println(bb instanceof AA);
        System.out.println(bb instanceof Object);

        //编译类型是AA，运行类型是BB
        AA aa1 = new BB();
        System.out.println(aa1 instanceof BB);
        System.out.println(aa1 instanceof AA);

        Object obj = new Object();
        System.out.println(obj instanceof AA);//false
        String str = "hello";
        //System.out.println(str instanceof AA);//字符串和AA没有任何关系
        System.out.println(str instanceof Object);//true
    }
}
class AA{
    int count = 10;
}
class BB extends AA{
    int count = 20;
}

八、练习题

第一题

考察向上转型和向下转型的知识点，其中还有之前讲过的变量的强制类型转换

double d = 13.4;

long l = (long)d;

package com.hspedu.poly_.exercise_;

public class PolyExercise01 {
    public static void main(String[] args) {
        double d = 13.4;
        //强制类型转换，变成13
        long l = (long)d;
        System.out.println(l);//输出13

        int in = 5;
        //boolean和int不能转换，所以报错
        //boolean b = (boolean)in;

        //向上转型，编译类型是Object，运行类型是String
        //父类Object的对象引用obj指向子类-String类的对象
        Object obj = "Hello";
        //向下转型，编译类型是String，运行类型是String
        String objStr = (String)obj;
        //输出Hello
        System.out.println(objStr);

        //向上转型，编译类型Object，运行类型Integer
        Object objPri = new Integer(5);
        //承接上句，父类引用objPri指向的是Integer类的对象
        //所以目标类型应该是Integer类，而不是String类
        //String str = (String)objPri;//编译没错，但是运行时会报错
        //向下转型，编译类型Integer，运行类型Integer
        Integer str1 = (Integer)objPri;
        System.out.println(str1);//输出5

    }
}

 第二题

考察知识点：属性没有重写之说，对象的运行类型决定了调用哪个类中的方法（继承中的父类-子类）

package com.hspedu.poly_.exercise_;

public class Base {
    int count = 10;
    public void display(){
        System.out.println(this.count);
    }
}

 

package com.hspedu.poly_.exercise_;

public class Sub extends Base{
    int count = 20;
    public void display(){//方法重写
        System.out.println(this.count);
    }
}

package com.hspedu.poly_.exercise_;

public class PolyExercise02 {
    public static void main(String[] args) {
        //编译类型是Sub，运行类型是Sub
        Sub s = new Sub();
        //属性是没有重写的，看编译类型，输出20
        System.out.println(s.count);
        //方法的调用由运行类型决定的，运行类型是Sub，输出20
        s.display();

        //向上转型，父类引用b指向子类Sub类的对象
        //编译类型是Base，运行类型是Sub
        Base b = s;
        System.out.println(b == s);//指向同一对象本身，true
        //属性看编译类型，编译类型是Base，输出10
        System.out.println(b.count);
        //方法的调用由运行类型决定的，运行类型是Sub，输出20
        b.display();

    }
}