继承 和 多肽(超重点 ! ! !)

[本节目标]

1.继承

2.组合

3.多肽

1.继承

1.1 为什么要继承

Java中使用类对现实世界中实体来进行描述,类经过实例化之后的产物对象,则可以用来表示现实中的实体,但是现实世界错综复杂,事物之间可能会存在一些关联,那在设计程序是就需要考虑。


比如:狗和猫,它们都是一个动物

有些动物就会有相同的习性,比如:猫和够都需要睡觉,都需要吃饭,但是吃的东西不同而已.

class dog{
    String name;
    int age;
    public void sleep(){
        System.out.println("睡大觉");
    }
    public void eat(){
        System.out.println("吃骨头");
    }
    public void bark(){
        System.out.println(this.name+"汪汪汪");
    }
}
class cat{
    String name;
    int age;
    public void sleep(){
        System.out.println("睡大觉");
    }
    public void eat(){
        System.out.println("吃鱼");
    }
    public void bark(){
        System.out.println(this.name+"喵喵喵");
    }
}

通过上述代码发现:猫和狗的类中存在大量的重复代码,如下所示:

继承 和 多肽(超重点 ! ! !)_第1张图片

那能否将这些共性抽取呢?面向对象思想中提出了继承的概念,专门用来进行共性抽取,实现代码复用。

1.2 继承概念

继承机制:是面向对象程序设计使代码可以复用的最重要的手段,它允许程序员在保持原有类特 性
的基础上进行扩展,增加新功能,这样产生新的类,称派生类。继承呈现了面向对象程序设计的层次结构, 体现了由简单到复杂的认知过程。继承主要解决的问题是:共性的抽取,实现代码复用.

例如:狗和猫都是动物,那么我们就可以将共性的内容进行抽取,然后采用继承的思想来达到共用。

继承 和 多肽(超重点 ! ! !)_第2张图片上述图示中,Dog和Cat都继承了Animal类,其中:Animal类称为父类/基类或超类,Dog和Cat可以称为Animal的子类/派生类,继承之后,子类可以复用父类中成员,子类在实现时只需关心自己新增加的成员即可。(如果要使用和父类相同的动作,但是不同的内容,在子类里面重写即可)
从继承概念中可以看出继承最大的作用就是:实现代码复用,还有就是来实现多态(后序讲)。

1.3 继承的语法

在Java中如果要表示类之间的继承关系,需要借助extends关键字,具体如下:

修饰符 class 子类 entends 父类;
{
......
}

下面对1.2中的场景使用继承的方式重写设计:

public class Animal {
    String name;

    int age;

    public void eat() {
        System.out.println("吃大米");
    }

    public void sleep() {
        System.out.println("睡小觉!!");
    }

    public void bark() {
        System.out.println("哈哈哈");

    }
}
   




public class Cat extends Animal{
}




public class Dog extends Animal{
}




public class boke {
    public static void main(String[] args) {
      Dog dog = new Dog();
        Cat cat = new Cat();
        System.out.println(dog.name);
        System.out.println(dog.age);
        dog.bark();
        dog.eat();
        dog.sleep();
    }
}

展示如下:

继承 和 多肽(超重点 ! ! !)_第3张图片

  • 注意(关于构建!!!!):子类对象中成员是有两部分组成的,基类继承下来的以及子类新增加的部分 。父子父子肯定是先有父再有子,所以在构造子类对象时候 ,先要调用基类的构造方法,将从基类继承下来的成员构造完整,然后再调用子类自己的构造方法,将子类自己新增加的成员初始化完整 。

    1. 若父类显式定义无参或者默认的构造方法,在子类构造方法第一行默认有隐含的super()调用,即调用基类构造方法2. 如果父类构造方法是带有参数的,此时需要用户为子类显式定义构造方法,并在子类构造方法中选择合适的父类构造方法调用,否则编译失败。3.在子类构造方法中,super(...)调用父类构造时,必须是子类构造函数中4. super(...)只能在子类构造方法中出现一次,并且不能和this同时出现.

  • 注意:1. 子类会将父类中的成员变量或者成员方法继承到子类中了
    2. 子类继承父类之后,必须要新添加自己特有的成员,体现出与基类的不同,否则就没有必要继承了
    .

1.4 父类成员访问

在继承体系中,子类将父类中的方法和字段继承下来了,那在子类中能否直接访问父类中继承下来的成员呢?

1.4.1 子类中访问父类的成员变量

1.子类和父类不存在同名变量

public class Dec {
    int a;
    int b;


}



public class Base extends Dec{
    int c;
    public void method(){
        a = 10;
        b = 20;
        c = 20;
        System.out.println(a+" "+b+" "+c);
        System.out.println();
    }
    public static void main(String[] args) {
Base base = new Base();
base.method();
    }
}

如下是图示:

 
  

2.子类和父类成员变量同名

public class Hei {
    int a;
    int b;
}


public class Show extends Hei{
int a =10;

    public static void main(String[] args) {
        Show show = new Show();
        System.out.println(show.a);
        System.out.println(show.b);
    }
}

如图所示:

继承 和 多肽(超重点 ! ! !)_第4张图片 注意:在子类方法中 或者 通过子类对象访问成员时
如果访问的成员变量子类中有,优先访问自己的成员变量。
如果访问的成员变量子类中无,则访问父类继承下来的,如果父类也没有定义,则编译报错。
如果访问的成员变量与父类中成员变量同名,则优先访问自己的。
成员变量访问遵循就近原则,自己有优先自己的,如果没有则向父类中找.

1.4.2 子类中访问父类的变量

1.成员方法名字不同

public class Hei {
    int a;
    int b;
    public void methodA(){
        System.out.println("Hei中的methodA");
    }
}



public class Show extends Hei{
int a =10;
public void methodB(){
    System.out.println("Show中的methodB");
}
    public static void main(String[] args) {
        Show show = new Show();
        System.out.println(show.a);
        System.out.println(show.b);
        show.methodB();
        show.methodA();
    }
}


如图所示:

继承 和 多肽(超重点 ! ! !)_第5张图片

总结:成员方法没有同名时,在子类中或者子类对象访问方法时,则优先访问自己的,自己没有再访问父类的,如果父类 没有,则报错.

2.成员方法名字相同

public class Hei {
    int a;
    int b;
    public void methodA(){
        System.out.println("Hei中的methodA");
    }
}


public class Show extends Hei{
int a =10;
public void methodA(){
    System.out.println("Show中的methodB");
}
    public static void main(String[] args) {
        Show show = new Show();
        System.out.println(show.a);
        System.out.println(show.b);

        show.methodA();
    }
}

如图所示:

继承 和 多肽(超重点 ! ! !)_第6张图片

说明】
通过子类对象访问父类与子类中不同名方法时,优先在子类中找,找到则访问,否则在父类中找,找到则访问,否则编译报错。
通过派生类对象访问父类与子类同名方法时,如果父类和子类同名方法的参数列表不同(重载),根据调用方法适传递的参数选择合适的方法访问,如果没有则报错;
问题:如果子类中存在与父类中相同的成员时,那如何在子类中访问父类相同名称的成员呢?

1.5 super 关键字

由于设计不好,或者因场景需要,子类和父类中可能会存在相同名称的成员,如果要在子类方法中访问父类同名成员时,该如何操作?直接访问是无法做到的,Java提供了super关键字,该关键字主要作用:在子类方法中访问父类的成员

如图所示:

public class Base {
  int a;
  int b;
public void methodA(){
  System.out.println("Base中的methodA()");
}
public void methodB(){
  System.out.println("Base中的methodB()");
}
}
比特就业课
在子类方法中,如果想要明确访问父类中成员时,借助super关键字即可。
【注意事项】
1. 只能在非静态方法中使用
2. 在子类方法中,访问父类的成员变量和方法。
super的其他用法在后文中介绍。
1.6 子类构造方法
父子父子,先有父再有子,即:子类对象构造时,需要先调用基类构造方法,然后执行子类的构造方法。
public class Derived extends Base{
  int a;   // 与父类中成员变量同名且类型相同
  char b;  // 与父类中成员变量同名但类型不同
  // 与父类中methodA()构成重载
  public void methodA(int a) {
    System.out.println("Derived中的method()方法");
 }
  // 与基类中methodB()构成重写(即原型一致,重写后序详细介绍)
  public void methodB(){
    System.out.println("Derived中的methodB()方法");
 }
  public void methodC(){
    // 对于同名的成员变量,直接访问时,访问的都是子类的
    a = 100;  // 等价于: this.a = 100;
    b = 101;  // 等价于: this.b = 101;
    // 注意:this是当前对象的引用
    // 访问父类的成员变量时,需要借助super关键字
    // super是获取到子类对象中从基类继承下来的部分
    super.a = 200;
    super.b = 201;
    // 父类和子类中构成重载的方法,直接可以通过参数列表区分清访问父类还是子类方法
    methodA();    // 没有传参,访问父类中的methodA()
    methodA(20);   // 传递int参数,访问子类中的methodA(int)
    // 如果在子类中要访问重写的基类方法,则需要借助super关键字
    methodB();    // 直接访问,则永远访问到的都是子类中的methodA(),基类的无法访问到
    super.methodB(); // 访问基类的methodB()
 }
}

在子类方法中,如果想要明确访问父类中成员时,借助super关键字即可。

【注意事项】
1. 只能在非静态方法中使用
2. 在子类方法中,访问父类的成员变量和方法。

1.6 子类构造方法

父子父子,先有父再有子,即:子类对象构造时,需要先调用基类构造方法,然后执行子类的构造方法。


public class Derived extends Base{
 public Derived(){
   // super();  // 注意子类构造方法中默认会调用基类的无参构造方法:super(),
   // 用户没有写时,编译器会自动添加,而且super()必须是子类构造方法中第一条语句,
   // 并且只能出现一次
   System.out.println("Derived()");
 }
}
public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    Derived d = new Derived();
 }
}
结果打印:
Base()
Derived()

在子类构造方法中,并没有写任何关于基类构造的代码,但是在构造子类对象时,先执行基类的构造方法,然后执行子类的构造方法,因为:子类对象中成员是有两部分组成的,基类继承下来的以及子类新增加的部分 。父子父子肯定是先有父再有子,所以在构造子类对象时候 ,先要调用基类的构造方法,将从基类继承下来的成员构造完整,然后再调用子类自己的构造方法,将子类自己新增加的成员初始化完整 .

注意:
1. 若父类显式定义无参或者默认的构造方法,在子类构造方法第一行默认有隐含的super()调用,即调用基类构
造方法
2. 如果父类构造方法是带有参数的,此时需要用户为子类显式定义构造方法,并在子类构造方法中选择合适的
父类构造方法调用,否则编译失败。
3. 在子类构造方法中,super(...)调用父类构造时,必须是子类构造函数中第一条语句。
4. super(...)只能在子类构造方法中出现一次,并且不能和this同时出现

1.7 super和this

super和this都可以在成员方法中用来访问:成员变量和调用其他的成员函数,都可以作为构造方法的第一条语句,那他们之间有什么区别呢?

【相同点】
1. 都是Java中的关键字
2. 只能在类的非静态方法中使用,用来访问非静态成员方法和字段
3. 在构造方法中调用时,必须是构造方法中的第一条语句,并且不能同时存在
【不同点】
1. this是当前对象的引用,当前对象即调用实例方法的对象,super相当于是子类对象中从父类继承下来部分成员的引用

2. 在非静态成员方法中,this用来访问本类的方法和属性,super用来访问父类继承下来的方法和属性
3. 在构造方法中:this(...)用于调用本类构造方法,super(...)用于调用父类构造方法,两种调用不能同时在构造
方法中出现
4. 构造方法中一定会存在super(...)的调用,用户没有写编译器也会增加,但是this(...)用户不写则没有

1.8 再谈初始化

class Person {
  public String name;
  public int age;
  public Person(String name, int age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
    System.out.println("构造方法执行");
 }
 {
    System.out.println("实例代码块执行");
 }
  static {
    System.out.println("静态代码块执行");
 }
}
public class TestDemo {
  public static void main(String[] args) {
    Person person1 = new Person("bit",10);
    System.out.println("============================");
    Person person2 = new Person("gaobo",20);
 }
}
静态代码块执行
实例代码块执行
构造方法执行
============================
实例代码块执行
构造方法执行

1. 静态代码块先执行,并且只执行一次,在类加载阶段执行
2. 当有对象创建时,才会执行实例代码块,实例代码块执行完成后,最后构造方法执行

继承关系上的执行顺序:

class Person {
  public String name;
  public int age;
  public Person(String name, int age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
    System.out.println("Person:构造方法执行");
 }
 {
    System.out.println("Person:实例代码块执行");
 }
  static {
    System.out.println("Person:静态代码块执行");
 }
}
class Student extends Person{
  public Student(String name,int age) {
    super(name,age);
    System.out.println("Student:构造方法执行");
 }
 {
    System.out.println("Student:实例代码块执行");
 }
 
  static {
    System.out.println("Student:静态代码块执行");
 }
}
public class TestDemo4 {
  public static void main(String[] args) {
    Student student1 = new Student("张三",19);
    System.out.println("===========================");
    Student student2 = new Student("gaobo",20);
}
  public static void main1(String[] args) {
    Person person1 = new Person("bit",10);
    System.out.println("============================");
    Person person2 = new Person("gaobo",20);
 }
}

执行结果:

Person:静态代码块执行
Student:静态代码块执行
Person:实例代码块执行
Person:构造方法执行
Student:实例代码块执行
Student:构造方法执行
===========================
Person:实例代码块执行
Person:构造方法执行
Student:实例代码块执行
Student:构造方法执行

通过分析执行结果,得出以下结论:
1、父类静态代码块优先于子类静态代码块执行,且是最早执行
2、父类实例代码块和父类构造方法紧接着执行
3、子类的实例代码块和子类构造方法紧接着再执行
4、第二次实例化子类对象时,父类和子类的静态代码块都将不会再执行

1.9 protected 关键字

在类和对象章节中,为了实现封装特性,Java中引入了访问限定符,主要限定:类或者类中成员能否在类外或者其他包中被访问。

继承 和 多肽(超重点 ! ! !)_第7张图片

那父类不同访问权限的成员,在子类的可见性又是什么样子的呢??

// 为了掩饰基类中不同访问权限在子类中的可见性,为了简单类B中就不设置成员方法了
// extend01包中
public class B {
  private int a;
  protected int b;
  public int c;
  int d;
}
// extend01包中
// 同一个包中的子类
public class D extends B{
  public void method(){
    // super.a = 10;   // 编译报错,父类private成员在相同包子类中不可见
    super.b = 20;     // 父类中protected成员在相同包子类中可以直接访问
    super.c = 30;     // 父类中public成员在相同包子类中可以直接访问
    super.d = 40;     // 父类中默认访问权限修饰的成员在相同包子类中可以直接访问
 }
}
// extend02包中
// 不同包中的子类
public class C extends B {
  public void method(){
    // super.a = 10;   // 编译报错,父类中private成员在不同包子类中不可见
    super.b = 20;     // 父类中protected修饰的成员在不同包子类中可以直接访问
 super.c = 30;     // 父类中public修饰的成员在不同包子类中可以直接访问
    //super.d = 40;   // 父类中默认访问权限修饰的成员在不同包子类中不能直接访问
 }
}
// extend02包中
// 不同包中的类
public class TestC {
  public static void main(String[] args) {
    C c = new C();
    c.method();
    // System.out.println(c.a);  // 编译报错,父类中private成员在不同包其他类中不可见
    // System.out.println(c.b);  // 父类中protected成员在不同包其他类中不能直接访问
    System.out.println(c.c);    // 父类中public成员在不同包其他类中可以直接访问
    // System.out.println(c.d);  // 父类中默认访问权限修饰的成员在不同包其他类中不能直接访问
 }
}

注意:父类中private成员变量虽然在子类中不能直接访问,但是也继承到子类中了

// 为了掩饰基类中不同访问权限在子类中的可见性,为了简单类B中就不设置成员方法了
// extend01包中
public class B {
  private int a;
  protected int b;
  public int c;
  int d;
}
// extend01包中
// 同一个包中的子类
public class D extends B{
  public void method(){
    // super.a = 10;   // 编译报错,父类private成员在相同包子类中不可见
    super.b = 20;     // 父类中protected成员在相同包子类中可以直接访问
    super.c = 30;     // 父类中public成员在相同包子类中可以直接访问
    super.d = 40;     // 父类中默认访问权限修饰的成员在相同包子类中可以直接访问
 }
}
// extend02包中
// 不同包中的子类
public class C extends B {
  public void method(){
    // super.a = 10;   // 编译报错,父类中private成员在不同包子类中不可见
    super.b = 20;     // 父类中protected修饰的成员在不同包子类中可以直接访问
 super.c = 30;     // 父类中public修饰的成员在不同包子类中可以直接访问
    //super.d = 40;   // 父类中默认访问权限修饰的成员在不同包子类中不能直接访问
 }
}
// extend02包中
// 不同包中的类
public class TestC {
  public static void main(String[] args) {
    C c = new C();
    c.method();
    // System.out.println(c.a);  // 编译报错,父类中private成员在不同包其他类中不可见
    // System.out.println(c.b);  // 父类中protected成员在不同包其他类中不能直接访问
    System.out.println(c.c);    // 父类中public成员在不同包其他类中可以直接访问
    // System.out.println(c.d);  // 父类中默认访问权限修饰的成员在不同包其他类中不能直接访问
 }
}

注意:父类中private成员变量虽然在子类中不能直接访问,但是也继承到子类中了

什么时候下用哪一种呢?
我们希望类要尽量做到 "封装", 即隐藏内部实现细节, 只暴露出 必要 的信息给类的调用者.
因此我们在使用的时候应该尽可能的使用 比较严格 的访问权限. 例如如果一个方法能用 private, 就尽量不要用 public.另外, 还有一种 简单粗暴 的做法: 将所有的字段设为 private, 将所有的方法设为 public. 不过这种方式属于是对访问权限的滥用, 还是更希望同学们能写代码的时候认真思考, 该类提供的字段方法到底给 "谁" 使用(是类内部自己用, 还是类的调用者使用, 还是子类使用)

1.10 继承方式

在现实生活中,事物之间的关系是非常复杂,灵活多样,比如:

继承 和 多肽(超重点 ! ! !)_第8张图片

但在java中只支持几种继承方式:

1.单继承

2.多层继承

3.不同类继承同一个类

4.一个类继承多个类

注意:Java中不支持多继承

时刻牢记, 我们写的类是现实事物的抽象. 而我们真正在公司中所遇到的项目往往业务比较复杂, 可能会涉及到一系列复杂的概念, 都需要我们使用代码来表示, 所以我们真实项目中所写的类也会有很多. 类之间的关系也会更加复杂.
但是即使如此, 我们并不希望类之间的继承层次太复杂. 一般我们不希望出现超过三层的继承关系. 如果继承层次太多, 就需要考虑对代码进行重构了.
如果想从语法上进行限制继承, 就可以使用 final 关键

1.11 final 关键字

final关键可以用来修饰变量、成员方法以及类。

1.修饰变量或字段,表示常量(即不能修改)

final int a = 310;
a = 20;  // 编译报错

2.修饰类:表示此类不能被继承

继承 和 多肽(超重点 ! ! !)_第9张图片

编译不通过

3.修饰方法:表示该方法不可以被重写

继承 和 多肽(超重点 ! ! !)_第10张图片

1.12 继承和组合

和继承类似, 组合也是一种表达类之间关系的方式, 也是能够达到代码重用的效果。组合并没有涉及到特殊的语法(诸如 extends 这样的关键字), 仅仅是将一个类的实例作为另外一个类的字段。

继承表示对象之间是is-a的关系,比如:狗是动物,猫是动物(..是..)
组合表示对象之间是has-a的关系,比如:汽车(..有..)

// 轮胎类
class Tire{
  // ...
}
// 发动机类
class Engine{
  // ...
}
// 车载系统类
class VehicleSystem{
  // ...
}
class Car{
  private Tire tire;      // 可以复用轮胎中的属性和方法
  private Engine engine;    // 可以复用发动机中的属性和方法
  private VehicleSystem vs;  // 可以复用车载系统中的属性和方法
 
  // ...
}
// 奔驰是汽车
class Benz extend Car{
  // 将汽车中包含的:轮胎、发送机、车载系统全部继承下来
}

组合和继承都可以实现代码复用,应该使用继承还是组合,需要根据应用场景来选择,一般建议:能用组合尽量用组合.

2.多肽

2.1 多肽的概念

多态的概念:通俗来说,就是多种形态,具体点就是去完成某个行为,当不同的对象去完成时会产生出不同的状态.

总的来说: 就是同一件事,发生在不同的对象上,就会发现不同的结果.

比如:猫和狗同样是吃东西.但是猫吃鱼,但是狗就是吃骨头.

2.2 多肽实现条件

在java中要实现多肽,必须满足如下几个条件.却一不可:

1.必须要在继承体系下.

2.父类必须要对父类中方法进行重写

3.通过父类的调用重写的方法

多肽的体现:在代码运行时,当不同类对象时.会调用对应类中的方法

public class animal {
    int age;
   String name;

    public animal(int age, String name) {
        this.age = age;
        this.name = name;
    }
    void method(){
        System.out.println("动物睡觉");
    }
}




public class fox extends animal{
    public fox(int age, String name) {
        super(age, name);
    }
    @Override
    void method(){
        System.out.println("狐狸睡觉");
    }
}




public class Bird extends animal {

    public Bird(int age, String name) {
        super(age, name);
    }

    @Override
    void method(){
        System.out.println("小鸟睡觉");
    }
}




public class Test {
    public static void method(animal a){
a.method();
    }
    public static void main(String[] args) {
fox f =new fox(13,"狐狸");
Bird b = new Bird(13,"小鸟");
        method(f);//多肽
        method(b);//多肽
        System.out.println("---------------");
        f.method();//继承
        b.method();//继承
    }
}

代码展示:

继承 和 多肽(超重点 ! ! !)_第11张图片

当类的调用者在编写sleep 这个方法的时候, 参数类型为 animal (父类), 此时在该方法内部并不知道, 也不关注当前的a 引用指向的是哪个类型(哪个子类)的实例. 此时 a这个引用调用 eat方法可能会有多种不同的表现(和 a 引用的实例相关), 这种行为就称为 多态.

2.3 重写

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,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】

1.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
2.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
   3.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
4.父类被static、private修饰的方法、构造方法都不能被重写。
5.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, 会编译报错, 提示无法构成重写.

注意!!!

继承 和 多肽(超重点 ! ! !)_第12张图片

即:方法重载是一个类的多态性表现,而方法重写是子类与父类的一种多态性表现

2.4 向上转型和向下转型

2.4.1 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();

animal a = new fox(13,'狐狸');

animal是父类类型,但可以引用一个子类对象,因为是从小范围向大范围的转换。

【使用场景】
1. 直接赋值
2. 方法传参
3. 方法返回

1.直接赋值

继承 和 多肽(超重点 ! ! !)_第13张图片

public class TestAnimal {
  // 2. 方法传参:形参为父类型引用,可以接收任意子类的对象
  public static void eatFood(Animal a){
    a.eat();
 }
  // 3. 作返回值:返回任意子类对象
  public static Animal buyAnimal(String var){
    if("狗".equals(var) ){
      return new Dog("狗狗",1);
   }else if("猫" .equals(var)){
      return new Cat("猫猫", 1);
   }else{
      return null;
   }
 }
  public static void main(String[] args) {
    Animal cat = new Cat("元宝",2);  // 1. 直接赋值:子类对象赋值给父类对象
    Dog dog = new Dog("小七", 1);
    eatFood(cat);
    eatFood(dog);
    Animal animal = buyAnimal("狗");
    animal.eat();
    animal = buyAnimal("猫");
    animal.eat();
 }
}

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。

缺陷展示:

public class fox extends animal{
    public fox(int age, String name) {
        super(age, name);
    }
    @Override
 void method() {
        System.out.println("狐狸睡觉");
    }
    void method1(){
        System.out.println("特征方法");
    }
}


public class Test6 {
    public static void method(animal a){
a.method();
    }
    public static void main(String[] args) {
animal f =new fox(13,"狐狸");
animal b = new Bird(13,"小鸟");
        method(f);//多肽
        method(b);//多肽
        System.out.println("---------------");
        f.method();//继承
        b.method();//继承
        System.out.println("=============");
        f.name = "小狐狸 ";
                b.name = "小鸟";
        System.out.println(f.name+' '+b.name);
        System.out.println("==================");
        f.method();
        f.method1();//只看这两行,前面的代码都是前面文章的演示
    }
}






继承 和 多肽(超重点 ! ! !)_第14张图片

向上转型可以用子类重写的方法,但是特征方法不可以.所就有了向下转型

2.4.2 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

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();
    // 编译失败,编译时编译器将animal当成Animal对象处理
    // 而Animal类中没有bark方法,因此编译失败
    // animal.bark();
    // 向上转型
    // 程序可以通过编程,但运行时抛出异常---因为:animal实际指向的是狗
    // 现在要强制还原为猫,无法正常还原,运行时抛出:ClassCastException
    cat = (Cat)animal;
    cat.mew();
    // animal本来指向的就是狗,因此将animal还原为狗也是安全的 
    dog = (Dog)animal;
    dog.bark();
 }
}

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();
   }
 }
}

[使用多肽的好处]

1.能够降低代码的复杂度,避免使用大量的if-else.

例如我们现在需要打印的不是一个形状了, 而是多个形状. 如果不基于多态, 实现代码如下:

public static void drawShapes() {
  Rect rect = new Rect();
  Cycle cycle = new Cycle();
  Flower flower = new Flower();
  String[] shapes = {"cycle", "rect", "cycle", "rect", "flower"};
 
  for (String shape : shapes) {
    if (shape.equals("cycle")) {
      cycle.draw();
   } else if (shape.equals("rect")) {
      rect.draw();
   } else if (shape.equals("flower")) {
      flower.draw();
   }
 }
}

如果使用使用多态, 则不必写这么多的 if - else 分支语句, 代码更简单.

public static void drawShapes() {
  // 我们创建了一个 Shape 对象的数组.
  Shape[] shapes = {new Cycle(), new Rect(), new Cycle(),
           new Rect(), new Flower()};
  for (Shape shape : shapes) {
    shape.draw();
 }
}

对于类的调用者来说(drawShapes方法), 只要创建一个新类的实例就可以了, 改动成本很低.
而对于不用多态的情况, 就要把 drawShapes 中的 if - else 进行一定的修改, 改动成本更高.

[多肽缺陷]

1. 属性没有多态性
当父类和子类都有同名属性的时候,通过父类引用,只能引用父类自己的成员属性
2. 构造方法没有多态性


 

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