1.什么是多态?
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时,不同的对象去完成会产生不同的状态.
比如:同样是打印,彩色打印机打印出来的纸是彩色的,而黑白打印机打印出来的是黑白色的.
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。2.多态实现的条件
在 java 中要实现多态,必须要满足如下几个条件,缺一不可: 1.在继承体系下 2.子类必须要重写父类中的非构造方法 3.通过父类的引用调用重写的方法public class Animal { String name; int age; public Animal(String name,int age) { this.name = name; this.age = age; } public void eat() { System.out.println(name+ "吃饭"); } } class Cat extends Animal { public Cat(String name, int age) { super(name, age); } @Override public void eat() { super.eat(); } } class Dog extends Animal { public Dog(String name, int age) { super(name, age); } @Override public void eat() { super.eat(); } }
class Test { public static void eat(Animal a) { a.eat(); } public static void main(String[] args) { Cat cat = new Cat("小猫",2); Dog dog = new Dog("小狗",3); eat(cat); eat(dog); } } 输出结果: 小猫吃饭 小狗吃饭在上述代码中 , 水平 线上方的代码是 类的实现者 编写的 , 水平 线下方的代码是 类的调用者 编写的 . 当类的调用者在编写 eat 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 , 这种行为就称为 多态 .
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要,定义特定于自己的行为。 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 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 , 就会编译报错 , 提示无法 构成重写 . 重写和重载的区别 重写的设计原则 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。 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。典型代表函数: 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.向上转型和向下转型
4.1向上转型
向上转型: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 animal = new Cat("小猫",2);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。 使用方式: 1.直接赋值
Animal animal = new Cat("小猫",2);2.方法传参
public static void eat(Animal a) { a.eat(); }3.方法返回
public class Animal { String name; int age; public Animal(String name,int age) { this.name = name; this.age = age; } public void eat() { System.out.println(name+ "吃饭"); } } class Cat extends Animal { public Cat(String name, int age) { super(name, age); } @Override public void eat() { super.eat(); } } class Dog extends Animal { public Dog(String name, int age) { super(name, age); } @Override public void eat() { super.eat(); } } class Test { //方法传参 public static void eat(Animal a) { a.eat(); } //方法返回值 public static Animal buyAnimal(String a) { if("狗".equals(a)) { return new Dog("小狗",2); }else if ("猫".equals(a)) { return new Cat("小猫",4); }else{ return null; } } public static void main(String[] args) { //直接赋值 //Animal animal = new Cat("小猫",2); Dog dog = new Dog("小狗",3); Cat cat = new Cat("小猫",5); //animal.eat(); System.out.println("====================="); eat(dog); eat(cat); System.out.println("====================="); 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。
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,但如果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 Animal { String name; int age; public Animal(String name,int age) { this.name = name; this.age = age; } public void eat() { System.out.println(name+ "吃饭"); } } class Cat extends Animal { public Cat(String name, int age) { super(name, age); } @Override public void eat() { super.eat(); } } class Dog extends Animal { public Dog(String name, int age) { super(name, age); } @Override public void eat() { super.eat(); } public void bark() { System.out.println("汪汪汪~~~"); } } class Test { public static void eat(Animal a) { a.eat(); } public static Animal buyAnimal(String a) { if("狗".equals(a)) { return new Dog("小狗",2); }else if ("猫".equals(a)) { return new Cat("小猫",4); }else{ return null; } } public static void main(String[] args) { Dog dog = new Dog("小狗",5); Cat cat = new Cat("小猫",1); Animal animal = dog; animal.eat(); //程序报错,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; System.out.println("========="); //向下转型,animal实际指向的是狗,现在强制还原为猫,无法正常还原, 编译器报错:Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: com.Dog cannot be cast to com.Cat //cat = (Cat)animal; //animal原本就是指向dog,因此将animal还原为dog不会报错. 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,运行就会异常。 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。
if(animal instanceof Cat) { cat = (Cat)animal; } if(animal instanceof Dog) { dog = (Dog)animal; }
5.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
什么叫 " 圈复杂度 " ? 圈复杂度是一种描述一段代码复杂程度的方式 . 一段代码如果平铺直叙 , 那么就比较简单容易理解 . 而如 果有很多的条件分支或者循环语句 , 就认为理解起来更复杂 . 因此我们可以简单粗暴的计算一段代码中条件语句和循环语句出现的个数 , 这个个数就称为 " 圈复杂度 ". 如果一个方法的圈复杂度太高 , 就需要考虑重构 . 不同公司对于代码的圈复杂度的规范不一样 . 一般不会超过 10 不使用多态时,我们将会怎么打印多个形状?class Shape { public void draw() { System.out.println("画图"); } } class Rect extends Shape { @Override public void draw() { System.out.println("⬜"); } } class Cycle extends Shape { @Override public void draw() { System.out.println("⚪"); } } class Flower extends Shape { @Override public void draw() { System.out.println("❀"); } } class Test2 { 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{ flower.draw(); } } } public static void main(String[] args) { drawShapes(); } }
使用多态:
public static void main(String[] args) { // 创建一个 Shape 对象的数组. Shape[] shapes = {new Cycle(),new Rect(),new Cycle(),new Rect(),new Flower()}; for(Shape shape : shapes) { shape.draw(); } }
2.可扩展能力更强
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("△"); } }
缺点:代码运行效率低.
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 标签:11,name,void,多态,public,age,Animal,Javase,eat From: https://blog.csdn.net/2302_81886858/article/details/140611638