Java中的多态究竟是什么？

一.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。

二.使用条件

1.必须是在继承情况下
2.子类方法必须重写
3.需由父类调用

```java
class Animal{
    public String name;
    public int age;
    public Animal(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void eat(){
        System.out.println(this.name+"正在吃饭");
//        return null;
    }
}
class Dog extends Animal{
    public Dog(String name,int age){
        super(name,age);
    }
    public String color;
    public void eat(){
        System.out.println(super.name+"正在吃狗粮");
//        return null;
    }
}
class Cat extends Animal{
    public Cat(String name,int age){
        super(name,age);
    }
    public String hair;
    public void eat(){
        System.out.println(super.name+"正在吃猫粮");
    }
}
public class test {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Dog("小黄狗",1);
        animal.eat();

        Animal animal1 = new Cat("小白猫",1);
        animal1.eat();

    }
}

三.重写

1.概念

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。

2.使用条件

1.被final修饰的方法，不能被重写，这个方法叫做密封方法。
2.被static修饰方法，不能被重写。
3.子类重写方法时，子类方法的访问修饰限定符要大于等于父类方法的权限。
4.被private修饰的方法，不能被重写。因为被修饰说明是私有的，只能在当前类中使用。
5.重写方法返回值可以不相同（返回值类型构成父子类关系）

3.与重载对比

区别点	重写（override）	重载（overload）
参数列表	一定不能修改	可以修改
返回类型	一定不能修改（除非可以构成父子关系）	可以修改
访问限定符	限制只能降低不能提高	可以修改

参数列表是指参数的个数，位置，类型。
返回类型

访问限定符

4.举例

5.为什么需要重写

现在的科技发展飞速，产品迭代速度也非常快，在几年前我们的手机很多功能没有实现，以汽车的暖气来说，多年前可能只有车内显示屏暖气开关的功能，而现在增加了实时温度显示，有的车上并没有感温器，那我们在编写程序时，难道还需要对那些车上没有感温器装置的系统编写温度显示功能吗?这显然不现实。

1.重写规则

对于已经投入使用的类，尽量不要进行修改。最好的方式是：重新定义一个新的类，来重复利用其中共性的内容，并且添加或者改动新的内容。

2.静态绑定–重载

重载就是一种静态绑定->编译期间绑定的
静态绑定在编译时，根据用户传参就可以确定调用的方法

3.动态绑定–重写

重写：用@Override修饰（编译器自动添加）

动态绑定在编译时并不能确定调用哪一个方法，只有当运行时才能确定。

四.向上转型

第一种传参方式：直接赋值

向上转型就是将子类对象赋给父类
语法格式：父类类型 对象名 = new 子类类型()

Animal animal = new Dog("小黄狗",1);

class Animal{
    public int age;
    public String name;
    public Animal(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void eat(){
        System.out.println(this.name+"宝宝正在吃饭");
    }
}
class Dog extends Animal{
    public Dog(String name,int age){
        super(name,age);
    }
    public String color;
    public void barks(){
        System.out.println(this.name+"汪汪汪");
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog("小黄",1);
        Animal animal = dog;
        //这里就是向上转型
             Animal animal = new Dog("小黄",1);
    }
}

而向上转型后，还是只能访问自己特有的方法
发生重写（父类和子类拥有同样的方法）此时，就调用子类的。这叫做动态绑定

第二种传参方式：通过传参

这里同一个引用调用了同一个方法，引用不同对象，有不同的情况。就叫做多态。

优缺点

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。（只有重写时，才能访问）。

五.向下转型

举例

class Animal{
    public String name;
    public int age;
    public Animal(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void eat(){
        System.out.println(this.name+"正在吃饭");
//        return null;
    }
}
class Bird extends Animal{
    public int high;
    public  Bird(String name,int age){
        super(name,age);
    }
    public void fly(){
        System.out.println(super.name+"正在飞");
    }
}

用Animal调用子类飞的方法，编译错误，因为该方法是子类特有的，没有发生重写。此时向下转型应用而生。

向下转型强制类型转换

向下转型并不安全

缺点

六.多态的优缺点

优点

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
在下面的代码中可以体现

class ShowShape{
    public void draw(){
        System.out.println("打印图像！");
    }
}
class Cycle extends ShowShape{
    public void draw(){
        System.out.println("圆形⚪");
    }
}
class Square extends ShowShape{
    public void draw(){
        System.out.println("正方形");
    }
}

不使用多态

public class Test {
    public static void func(ShowShape showShape){
        showShape.draw();
    }
    public static void main(String[] args) {
        Cycle cycle = new Cycle();
        Square square = new Square();
        String[] shapes = {"cycle", "square"};
        for (String shape : shapes) {
            if (shape.equals("cycle")) {
                cycle.draw();
            } else if (shape.equals("square")) {
                square.draw();
            }
        }
    }
}

如果使用多态，代码完全可以不用如此复杂。

 public static void main(String[] args) {
        Cycle cycle = new Cycle();
        Square square = new Square();
        ShowShape[] shapes = {cycle,square};
        for (ShowShape showShape:shapes) {
            showShape.draw();
        }
    }
}

第二个优点体现
如果要新增一种新的形状, 使用多态的方式代码改动成本也比较低.

class Triangle extends Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("△");
}
}

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.

缺点

多态缺陷：代码的运行效率降低。

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

码字不易，感谢观看
如果对你有帮助的话，记得点赞评论+关注吧