Java学习笔记(Java中的多态)

1、概述

多态就是描述一个事物的多种形态,如小明是一个学生,他既是人,也是学生,出现两种形态。Java中多态的代码体现在一个子类对象(实现类对象)既可以给这个子类(实现类对象)引用变量赋值,又可以给这个子类(实现类对象)的父类(接口)变量赋值。

2、多态的定义与使用格式

父类的引用变量指向子类对象:父类类型 变量名 = new 子类类型();

                                                        变量名.方法名();

普通类多台定义格式:父类 变量名 = new 子类();

class Fu {}    //创建父类

class Zi extends Fu {}    //创建子类

Fu f = new new Zi();    //类的多态使用

抽象类定义多态格式: 抽象名 变量名 = new 抽象子类();

//创建抽象父类

abstract class Fu

{

    public abstract void fun();

}

//创建子类重写父类抽象方法

class Zi extends Fu

{

    public void fun()

    {

        System.out.println("重写父类抽象方法");

    }

}

//抽象类的多态使用

Fu f = new Zi();

接口多态定义的格式:接口 变量名 = new 接口实现类();

//创建接口

interface Fu

{

    public abstract void fun();

}

//创建实现类

class Zi implements Fu

{

    public void fun()

    {

        System.out.println("重写接口抽象方法");

    }

}

//接口的多态使用

Fu f = new Zi();


3、多态的特点

     必须有父子类关系或类实现接口关系,否则无法完成多态

    必须重写父类或接口类方法

    父类引用变量指向子类对象

    父类引用变量调用方法时,会调用子类重写后的方法

4、多态成员的特点

    成员变量在编译时,参考的是引用类型所属的类(父类)中是否有被调用的成员变量。没有则编译失败。

    成员变量在运行时,参考的也是引用类型所属的类(父类)中是否有被调用的成员变量。没有则运行失败。

            即:编译和运行都是看等号的左边(父类)

    成员方法编译时,参考引用变量所属的类(父类),如果类中没有调用的方法,编译失败

    成员方法运行时,参考引用变量所指的对象所属的类(子类),并运行对象所属类中的方法

            即:编译看左边(父类),运行看右边(子类)

逻辑实例:

//创建父类

public class Fu {

    int num = 1;    //定义成员变量

    public void fun()  //定义成员方法

    {

        System.out.println("父类");

    }

}

//创建子类

public class Zi extends Fu {

    int num = 2;

    public void fun()

    {

        System.out.println("子类");

    }

}

//main中调用

public class Main {

    public static void main(String[] args)

    {

        Fu f = new Zi();

        System.out.println(f.num);      //成员变量编译和运行都是参考父类的

        f.fun();        //成员方法编译参考父类,运行参考子类

    }

}

运行结果:

1

子类

5、instanceof 关键字 

作用:instanceof 关键字用来判断某个对象是否属于某种数据类型

格式:boolean b = 对象 数据类型;

//两个子类,使用两次多态调用

Animal a1 = new Cat();

Animal a2 = new Dog();

boolean flag = a1 instanceof Cat;    //flag结果为true

boolean flag2 = a2 instanceof Cat;    //flag2结果为false

6、多态转型

向上转型

当子类对象赋值给一个父类引用时,即向上转型(多态本身就是向上转型的过程)

格式:父类类型 变量名 = new 子类类型();

eg:Fu f = new Zi();

向下转型

通过强制类型转换格式,将父类引用转为子类格式

格式:子类类型 变量名 = (子类类型)父类类型的变量;

eg:Zi z = (Zi) f;    //变量 f 实际上是指向 Zi 对象

7、多态的优缺点

优点:

    提高了代码的维护性(由继承保证)

    提高代码复用性(有继承保证)

    提高了代码的扩展性:新增加的子类不影响已存在类的多态性、继承性以及其他特性

    安全性:向上转型将子类类型隐藏了起来

缺点:

    只能使用父类共性的内容,无法使用子类特有的功能(如要使用就要使用向下转型强制类型转换)

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