java第二十五课 —— 多态

2024-06-18 07:36
文章标签 java 多态 第二十五

本文主要是介绍java第二十五课 —— 多态，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

多态

传统的方法带来的问题是什么?如何解决？问题是：代码的复用性不高，而且不利于代码维护。

未使用多态时候的例子：

Poly01.java：

package com.hspedu.poly_;public class Poly01 {public static void main(String[] args) {Master master = new Master("Tom");Dog dog = new Dog("旺旺");Bone bone = new Bone("大棒骨");Cat cat = new Cat("喵喵");Fish fish = new Fish("黄花鱼");master.feed(dog, bone);master.feed(cat, fish);}
}

Master.java：

package com.hspedu.poly_;public class Poly01 {public static void main(String[] args) {Master master = new Master("Tom");Dog dog = new Dog("旺旺");Bone bone = new Bone("大棒骨");Cat cat = new Cat("喵喵");Fish fish = new Fish("黄花鱼");master.feed(dog, bone);master.feed(cat, fish);}package com.hspedu.poly_;public class Master {private String name;public Master(String name) {this.name = name;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}//主人给小狗吃骨头public void feed(Dog dog, Bone bone){System.out.println("主人 " + name + " 给 " + dog.getName() + " 吃 " + bone.getName());}//主人给小猫吃黄花鱼public void feed(Cat cat, Fish fish){System.out.println("主人 " + name + " 给 " + cat.getName() + " 吃 " + fish.getName());}//如果动物很多，食物很多// ===> feed 方法很多，不利于管理和维护
}

Animal.java：

package com.hspedu.poly_;public class Animal {private String name;public Animal(String name) {this.name = name;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}
}

Dog.java：

package com.hspedu.poly_;public class Dog extends Animal{public Dog(String name) {super(name);}
}

Cat.java：

package com.hspedu.poly_;public class Cat extends Animal{public Cat(String name) {super(name);}
}

Food.java：

package com.hspedu.poly_;public class Food {private String name;public Food(String name){this.name = name;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}
}

Bone.java：

package com.hspedu.poly_;public class Bone extends Food{public Bone(String name) {super(name);}
}

Fish.java：

package com.hspedu.poly_;public class Fish extends Food {public Fish(String name) {super(name);}
}

基本介绍

方法或对象具有多种形态。是面向对象的第三大特征，多态是建立在封装和继承基础之上的。

方法的多态

重写和重载就体现多态。

对象的多态

  1. 一个对象的编译类型和运行类型可以不一致。
  2. 编译类型在定义对象时，就确定了，不能改变。
  3. 运行类型是可以变化的。
  4. 编译类型看定义时 = 号的左边，运行类型看 = 号的右边。

对象的多态案例：

Animal animal = new Dog(); animal 编译类型是 Animal，运行类型 Dog。
animal = new Cat(); 编译类型仍然是 Animal，animal 的运行类型变成了 Cat。

PolyObject.java：

package com.hspedu.poly_.objpoly_;public class PolyObject {public static void main(String[] args) {//体验对象多态的特点Animal animal = new Dog();//animal 编译类型就是 Animal，运行类型 Dog//因为运行时 ，执行到改行时，animal 运行类型是 Dog,所以 cry 就是 Dog 的 cryanimal.cry();//小狗汪汪叫//animal 编译类型 Animal,运行类型就是 Catanimal = new Cat();animal.cry();//小猫喵喵叫}
}

Animal.java：

package com.hspedu.poly_.objpoly_;public class Animal {public void cry(){System.out.println("Animal cry() 动物在叫...");}
}

Dog.java：

package com.hspedu.poly_.objpoly_;public class Dog extends Animal{public void cry() {System.out.println("Dog cry() 小狗汪汪叫...");}
}

Cat.java：

package com.hspedu.poly_.objpoly_;public class Cat extends Animal{public void cry() {System.out.println("Cat cry() 小猫喵喵叫...");}
}

使用多态后文章开头例子中的 Master.java 可以修改为：

Master.java：

package com.hspedu.poly_;public class Master {private String name;public Master(String name) {this.name = name;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}// 使用多态机制，可以统一的管理主人喂食的问题// animal 编译类型是 Animal,可以指向(接收) Animal 子类的对象// food 编译类型是 Food 可以指向(接收) Food 子类的对象public void feed(Animal animal, Food food){System.out.println("主人 " + name + " 给 " + animal.getName() + " 吃 " + food.getName());}
}

多态的注意事项和细节

  1. 多态的前提是：两个对象(类)存在继承关系。

  2. 多态的 向上转型。

    • 本质：父类的引用指向了子类的对象。

    • 语法：父类类型 引用名 = new 子类类型();

    • 特点：编译类型看左边，运行类型看右边。

      可以调用父类中的所有成员(需遵守访问权限)，

      不能调用子类中特有成员；因为在编译阶段，能调用哪些成员,是由编译类型来决定的。

      最终运行效果看子类的具体实现！ 即调用方法时，按照从子类开始查找方法，然后调用。

例子：

PolyDetail.java：

package com.hspedu.poly_.detail_;public class PolyDetail {public static void main(String[] args) {//向上转型:父类的引用指向了子类的对象//语法:父类类型 引用名 = new 子类类型();Animal animal = new Cat();Object obj = new Cat();//可以吗? 可以 0bject 也是 Cat 的父类//可以调用父类中的所有成员(需遵守访问权限)//animal.catchMouse();错误//最终运行效果看子类的具体实现！animal.eat();//猫吃鱼animal.run();//跑animal.show();//Hello, 你好animal.sleep();//睡}
}

Animal.java：

package com.hspedu.poly_.detail_;public class Animal {String name = "动物";int age = 10;public void sleep(){System.out.println("睡");}public void run(){System.out.println("跑");}public void eat(){System.out.println("吃");}public void show(){System.out.println("Hello, 你好");}
}

Cat.java：

package com.hspedu.poly_.detail_;public class Cat extends Animal{public void eat(){//方法重写System.out.println("猫吃鱼");}public void catchMouse(){//Cat()特有的方法System.out.println("猫抓老鼠");}
}
  1. 多态的 向下转型。
    • 语法：子类类型 引用名 = (子类类型) 父类引用;
    • 只能强转父类的引用，不能强转父类的对象。
    • 要求父类的引用必须指向的是当前目标类型的对象。
    • 当向下转型后，可以调用子类类型中所有的成员。

PolyDetail.java：

package com.hspedu.poly_.detail_;public class PolyDetail {public static void main(String[] args) {//向上转型:父类的引用指向了子类的对象//语法:父类类型 引用名 = new 子类类型();Animal animal = new Cat();//希望可以调用Cat的 catchMouse 方法//多态的向下转型//语法:子类类型 引用名=(子类类型)父类引用;//cat 的编译类型 Cat,运行类型是 CatCat cat = (Cat)animal;cat.catchMouse();//要求父类的引用必须指向的是当前目标类型的对象。//Dog dog = (Dog)animal; 错误。父类的引用指向的是 Cat 而不是 Dog}
}
  1. 属性没有重写之说！属性的值看编译类型。

PolyDetail02.java：

package com.hspedu.poly_.detail_;import com.hspedu.super_.B;public class PolyDetail02 {public static void main(String[] args) {//属性没有重写之说！属性的值看编译类型。Base base = new Sub();//向上转型System.out.println(base.count);//10，看编译类型。}
}
class Base{public int count = 10;
}
class Sub extends Base{public int count = 20;
}
  1. instanceof 比较操作符，用于判断对象的运行类型是否为 XX 类型或 XX 类型的子类型。

练习题

  1. 请说出下面的每条语言，哪些是正确的，哪些是错误的，为什么?

在这里插入图片描述

public class PolyExercise01{
public static void main(String[] args) {double d = 13.4;//oklong l = (long)d;//okSystem.out.println(l);//13int in = 5;//okboolean b =(boolean)in;//不对，boolean 类型不参与转化Object obj = "Hello";//ok,向上转型String objstr = (String)obj;//ok,向下转型System.out.println(objStr);//HelloObject objPri = new Integer(5);//ok,向上转型String str = (String)objPri;//不对，父类的引用指向的是 Integer 而不是 StringInteger str1 =(Integer)objPri;//ok,向下转型
}}
  1. 题目：

在这里插入图片描述

public class PolyExercise02{public static void main(String[] args){Sub s = new Sub();System.out.println(s.count);//20s.display();//20Base b = s;//向上转型System.out.println(b == s);//true,两个对象比较的是地址，都指向了同一个Sub对象。System.out.println(b.count);//10b.display();//20
}}
class Base{//父类int count = 10;public void display(){System.out.println(this.count);
}
class Sub extends Base{//子类int count = 20;public void display(){System.out.println(this.count);
}

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