JAVA随堂笔记课【九】：多态、抽象

多态 polymorphism

多态三要素：

1. 继承环境下，子类重写父类方法。

   Public Son extends Dad;

2. 通用父类引用变量指向子类对象。

   Dad p = new Son();

3. 恰好调用的是子类的重写方法。

在多态的前提下，一个父类变量可以指向任意一个子类。
当父类调用该子类重写过的方法时，执行的是子类的重写代码，而不是父类。
这种做法可以让一个父类灵活运用所有的子类同名方法，提高变量使用率。进一步可以扩展成工厂模式。

说了这么多，用图片来解释一下可能更好理解。接下来要你做一件事：在图中找到所有的sound方法。

如图，三个sound方法分别存在于Animal、Tiger、ChineseTiger三个类中。

Animal a = new Animal();
a.sound();
a = new Tiger();
a.sound();
a = new ChineseTiger();
a.sound();

问：三次sound分别执行的是哪一个sound？
答案是：Animal.sound，Tiger.sound和ChineseTiger.sound。

我在“继承类在内存中变量的指向问题”（http://blog.csdn.net/sqrt31/article/details/50378686）说过，父类在指向子类的同时会将其视作父类，子类部分无法调用。

在刚才的代码中，父类指向了子类，将其视作父类，按理说子类部分无法调用，那么为什么第2、3个a.sound执行的依然是子类的函数呢？

自相矛盾的原因

其实原因并不复杂。虽然父类将子类视作父类。但是在要执行方法的时候，程序依然是从外到内的。
从图中不难看出，视作父类需要加载的方法，只有Animal下的sound和run。然而，这个Animal类却被无数的子类嵌套了。现在，我们需要调用Animal的sound。

还记得在第八节课说过的吗？在调用的时候，从外向内一层一层找，找到就开始执行。这句话还特意加粗了。

那么这次调用的时候我们找的是什么？就是sound。

所以你从外向内找，碰到的第一个sound方法，就算是子类重写的，父类也拿过来用。

这种做法就是大名鼎鼎的——多态。

多态的作用

看起来像是不管不顾，从外向内找，只要找到了，不管是不是自己的……反正我就用了你怎么地吧。
在我明白前面这些东西的时候，我总有一种“多态是老程序员们阴错阳差制造出来的产物”的感觉……不过，这种似乎在内存中蛮不讲理的做法，在JAVA中却可以大战拳脚。

就拿刚才的Animal类来说——我有了这个Animal类，我是不是可以用Animal类型的变量，开辟一块可以盛放任何Animal的子类的空间？

这种做法，让一个父类变量，就可以在所有子类的同名方法中畅通无阻，这么多子类都有父类的重名方法（比如，刚才的sound），那作为父类，老子想用谁就用谁。超级万金油。

利用多态重写toString

toString是Object类的变量。而Object是任何类都能继承到的类。
这意味着什么？你的任何一个变量xxx，不管是什么类都可以进行xxx.toString()操作。这碉堡了。
你可以试试看对任何一个类型的变量p进行如下的输出测试：

System.out.println(p.toString());

然后你会在命令行窗口看到类似如下的输出：

work.Polymorphism.Tester.Son@1be847c

当然有可能不太一样，不过格式都一样的，领会精神。

我们来看一下Object中的toString类。

public String toString() {
    return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
}

现在明白了吧，获取你的当前类名，再获取hashCode。
hashCode，现在作为初学者，姑且当成内存地址吧，暂时未尝不可。

那么，根据多态的理论，我们可以在外面的子类——也就是任意调用了Object类的类——也就是任意类，进行重写。

抽象　abstract

什么是抽象类

首先，抽象类渴望被继承。
因为，抽象类不能构造实例。

原因很简单，抽象类是未完工的类。一个没完工的类怎么能投入使用呢？当然不能。
嗯……那一个不能使用的类怎么用？
用法只有一个——你可以继承它啊。然后把它没完成的方法，在你的子类里完成^_^这样抽象类不就可以发挥作用了吗。

事实上，抽象类渴望被继承。
一个没有子类继承的抽象类，不能构造并且根本就没人调用它，在程序运行中的作用是零。

下面的代码新建了一个抽象类A，并把未完成的抽象方法A.m3()交给子类B完成了。

abstract class A{
    void m1(){
        ...;
    }
    void m2(){} //空方法也是完成的方法，只不过不进行任何操作。
    abstract void m(); //抽象方法，未完成的方法。
}

class B extends A{
    void m3(){}
}

普通类，Final类，abstract类的区别

操作	普通类	Final类	abstract类
创建实例	yes	yes	no
创建子类（继承）	yes	no	yes
作为引用变量数据类型	yes	yes	yes

注：抽象类可以作为引用变量数据类型，但是不能new对象出来，需要子类对其继承，然后new子对象才行。

主动抽象类和被动抽象类

被动抽象类（A）存在未完成的抽象方法（m3），因此被迫成为抽象类。

主动抽象类的所有方法都已经完成，但是故意在开头加了abstract前缀，自愿剥夺了投入使用的权利，成为等待子类继承的抽象类，这种类称为主动抽象类。

比如，如果从父类Animal派生出Tiger、Wolf、Lion等子类，那么，Animal类可以考虑做成主动抽象类，把代码实现交给子类完成。