Java基础00-多态19

1. 多态

多态

1.1 多态概述

代码示例:

动物类:

public class Animal {
    public void eat(){
        System.out.println("动物吃东西");
    }
}

猫类:

多态的前提有继承/实现关系,所以猫类要继承动物类。

public class Cats extends Animal {

}

多态的前提要有方法重写,所以要重写父类的eat()方法。

public class Cats extends Animal {

    @Override
    public void eat(){
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
}

实现类:

要有父类引用指向子类对象

public class AnimalDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //有父类引用指向子类对象
        Animal a = new Cats();  
    }
}

这样就满足了多态的前提,这样的现象就称之为多态。

1.2 多态中成员和成员变量访问特点

  • 访问成员变量的特点:

    直接通过对象名称访问成员变量:看等号左边是谁,优先用谁,没有则向上找。
    间接通过成员方法访问成员变量:看该方法属于谁,优先用谁,没有则向上找。

  • 访问成员方法的特点:

    看new的是谁,就优先用谁,没有则向上找。

代码示例:

动物类:

public class Animal {
    int age = 40;
    public void eat(){
        System.out.println("动物吃东西");
    }
}

猫类:
继承了动物类,并重写的父类的eat()方法

public class Cats extends Animal {

    public int age = 20;
    public int weight = 10;
    
    @Override
    public void eat(){
        System.out.println("猫吃鱼");
    }

    public void playGame(){
        System.out.println("猫捉迷藏");
    }
}

测试类:
a.age调用可以使用,但是a.weight调用不可以使用,
因为,虽热内存中指向的是子类new Cat(),但是外界看到的是Animal a,通过多态的方式在访问成员变量的时候它的编译要看左边(父类),要看左边(父类)中有没有,有就可以调用,没有就不可以调用。

接下来运行测试类:
通过多态的形式,去访问成员变量,其实是访问左边(父类)中的,所以,通过多态的形式,访问成员变量,它的编译看左边,运行也看左边。

接下来调用成员方法:
调用a.eat()方法成功,a.playGame()失败,
可见调用成员方法和变量是一样的,编译也要看左边(父类),右边有可以通过,没有就不可以。

运行测试类:
运行的是重写后的方法,由此可见
通过多态的方式,调用成员变方法看的是右边(子类),运行看右边

1.3 多态的好处和弊端

代码示例:

类目录:

动物类:

猫类:

猫类继承了动物类并重写了它的eat()方法。

动物操作类:

它的成员方法的形成类型是Cat。

测试类:

运行测试类并调用操作类的方法:

运行:

ao.useAnimal©,解析:
调用ao(操作类)中的useAnimal成员方法,
useAnimal方法的形参类型是Cat(猫类),
所以将main方法中的Cat c(指向的就是new Cat())(猫类)放入形参中,此时的形参相当于:Cat c = new Cat();

c.eat()方法调用猫类的eat方法,
输出“猫吃鱼”。

再加一个狗类型:
和上面的一样,先创建一个狗类,再在操作类中添加一个新的useAnimal方法这次的形参类型是狗类,调用的是狗类的eat方法。

运行:

这样的方法明显比较麻烦,如果要创建多个动物就要重复上面的每一个步骤,
所以我们运用多态。
修改操作类:
将useAnimal方法中的形参变为Animal(动物类),
因为不管猫还是狗,它们都继承Animal(动物类),
所以我们完全可以将Animal(动物类)作为形参。

接着运行测试类:

运行结果:

运行结果和以前一样,解析:
以Cat(猫)为例,
ao.useAnimal©,
调用ao(AnimalOperator)的useAnimal方法,
useAnimal方法的形参类型是Animal(动物类),Cat(猫)类的父类也是Animal(动物类),
所以完全可以将Cat c(指向new Cat())赋值给Animal(动物类),这样就变成了,Animal a = new Cat();

这样就形成了多态,多态调用成员方法时,编译看左边,运行看右边,
所以我们就是输出“猫吃鱼”
这样利用多态就可以省去多个步骤,创建一个useAnimal方法即可。
但是这样不可以调用子类的特有方法,因为编译看左边(父类)。

1.4 多态中的转型

代码示例:

动物类:

猫类:

测试类:

向上转型:
父类引用指向子类对象,子类对象赋值给父类引用

运行:

但是通过向上转型的方法,访问不了子类特有的方法。

所以要用到向下转型
父类引用a转为子类对象Cat,赋值给Cat

运行:

1.5 多态转型内存图解

从main方法开始执行,加载到栈内存

Animal a加载到栈内存

在堆内存中new一片空间(001),Cat继承了Animal,所以将地址001赋值给Animal a。

这也叫向上转型

多态中执行方法,编译看左边,执行看右边,将Cat类加载到栈内存中,调用eat方法,输出“猫吃鱼”。

调用完毕后从栈内存消失

执行Cat c = (Cat) a;,将Cat c加载到栈内存中

a指向的是堆内存中的001,而001就是Cat,所以001完全可以赋值给Cat
这就是向下转型

c指向地址001(Cat),所以可以调用Cat中的方法。

执行a = new Dog();,先在堆内存中new一片空间002,Dog也继承了Animal,所以也可以赋值给a,这时a的地址值变了002。

执行a.eat():,调用方法执行看右边,进入Dog类执行eat()方法,输出“狗吃骨头”。
方法执行结束从栈内存消失。

Cat cc = (Cat) a;,将Cat cc加载到栈内存,(Cat) a,a的地址值是002,002对应的是Dog方法。

虽然猫和狗都继承自Animal但是两者是没有任何关系的,所以他们相互之间是不能进行转换的。

所以这个地方是错误的,如果强制执行就会报错,类型转换异常。

1.6 使用多态的好处

 1.7 案例

public class Animal {
    private String name;
    private int age;

    public void setName(String name){
        this.name=name;
    }

    public String getName(){
        return name;
    }

    public void setAge(int age){
        this.age = age;
    }

    public int getAge(){
        return age;
    }

    public Animal(){
        System.out.println("无参构造方法");
    }

    public Animal(String name, int age){
        System.out.println("有参构造方法");
    }

    public abstract void eat();
}
public class Cat extends Animal {
    public Cat(){
        super();
        System.out.println("猫子类无参构造方法");
    }

    public Cat(String name, int age){
        super(name, age);
        System.out.println("猫子类有参构造方法");
    }

    public void eat(){
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
}
public class Dog extends Animal {
    public Dog(){
        System.out.println("狗子类无参构造方法");
    }

    public Dog(String name, int age){
        System.out.println("狗子类有参构造方法");
    }

    public void eat(){
        System.out.println("狗吃骨头");
    }
}
public class AnimalDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Animal a = new Cat();
        a.eat();//猫吃鱼

        Animal b = new Dog();
        b.eat();//狗吃骨头
    }
}

 

posted on 2021-04-16 00:18  花溪月影  阅读(115)  评论(0编辑  收藏  举报