Java之多态

一.多态

1.多态的概念

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。

就像打印机一样，都是打印机，但是却打印出彩色和黑色两种效果。

2.多态的实现条件

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。

package demo1;

class Animal{
    String name;
    int age;
    public void eat(){
        System.out.println("正在吃饭");
    }
    public Animal(String name,int age){
        //构造方法
        this.name=name;
        this.age=age;
    }
}

class Dog extends Animal{
    public Dog(String name,int age){
        //通过子类的构造方法访问父类
        //super关键字是访问父类的对象， this关键字是访问当前对象的
        //super关键字必须放在第一行
        super(name,age);
    }
    @Override
    public void eat(){
        System.out.println(this.name+"正在吃狗粮");//重写eat方法
    }
}
class Cat extends Animal{
    public Cat(String name,int age){
        //通过子类的构造方法访问父类
        //super关键字是访问父类的对象， this关键字是访问当前对象的
        //super关键字必须放在第一行，注释不算有效代码
        super(name,age);
    }
    @Override
    public void eat(){
        System.out.println(this.name+"正在吃猫粮");//重写eat方法
    }
}

/**
 * 如何实现多态
 * dog传进方法中，形参和dog指向了同一个对象
 * 其实这种方法和Animal animal =new dog("壮壮",25)；是一样的，这种就是动态绑定
 * 动态绑定：程序编译的时候调用的是Animal的eat，但是运行的时候调用了Dog中的eat
 * 静态绑定（重载）：程序在编译的时候就知道调用那个
 * 这样我们就实现了多态
 */
public class Test {
    public static void Eatfunc(Animal animal){
    	//实现多态
      animal.eat();
    }
    public static void main(String[] args) {
    	//Animal animal=new Dog();
    	//Animal animal=new Cat();
    	//上面两种实例化的方式就是动态绑定
        Dog dog=new Dog("壮壮",25);
        Eatfunc(dog);
        Cat cat=new Cat("强强",26);
        Eatfunc(cat);
    }
}

3.重写

概念：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

【方法重写的规则】
子类在重写父类的方法时，一般必须与父类方法原型一致： 返回值类型 方法名 (参数列表) 要完全一致

被重写的方法返回值类型可以不同，但是必须是具有父子关系的

访问权限不能比父类中被重写的方法的访问权限更低。例如：如果父类方法被public修饰，则子类中重写该方法就不能声明为 protected

父类被static、private修饰的方法、构造方法都不能被重写。

重写的方法, 可以使用 @Override 注解来显式指定. 有了这个注解能帮我们进行一些合法性校验. 例如不小心将方法名字拼写错了 (比如写成 aet), 那么此时编译器就会发现父类中没有 aet 方法, 就会编译报错, 提示无法构成重写

【重写和重载的区别】

【什么是静态绑定和动态绑定】

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。

4.向上转型或者向下转型

【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()

【使用场景】

1.方法传参

2.直接赋值

3.方法返回

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

【向下转型】
将一个子类对象经过向上转型之后当成父类方法使用，再无法调用子类的方法，但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。

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。

public class TestAnimal {
public static void main(String[] args) {
Cat cat = new Cat("元宝",2);
Dog dog = new Dog("小七", 1);
// 向上转型
Animal animal = cat;
animal.eat();
animal = dog;
animal.eat();
if(animal instanceof Cat){
cat = (Cat)animal;
cat.mew();
}
if(animal instanceof Dog){
dog = (Dog)animal;
dog.bark();
}
}
}

5.多态的优缺点

【使用多态的好处】

1. 能够降低代码的 “圈复杂度”, 避免使用大量的 if - else

2. 可扩展能力更强

【多态缺陷】：代码的运行效率降低。