Java 多态

　　一、多态介绍

　　继承提高了代码的重用性，让类和类之间建立的联系，为多态创造了条件。

　　1、什么是多态

　　多态是指，在程序中定义的引用变量所指向的具体类型在编程时并不确定，而是在程序运行期间才确定。

　　由于在程序运行时才确定具体的类型，即不修改程序的代码就可以改变程序运行时所绑定的具体代码，让程序选择多个运行状态，这就是多态性。

 

　　2、多态的分类（主要指运行期）

　　编译时多态：方法重载，系统在编译时确定调用重载函数的哪个版本

　　运行时多态：运行时多态基于面向对象的继承性实现，它指父类型的引用可以指向子类型的对象，这就是向上转型。通过一个父类的引用发出的方法调用，执行的方法可能是在父类中的实现，也可能是在子类中的实现，这由运行时刻具体的对象类型决定。

 

　　3、向上转型

　　首先理解，子类是父类的特殊化，每个子类的实例也是其父类的实例，但是反过来就不成立。

　　所以向上转型就是在允许的继承关系中，可以将子类对象赋值给父类型的引用的特性。

       反过来，会导致编译时错误。

       并且，通过这个父类的引用访问子类的对象时，只能访问父类中拥有的方法和属性。因为编译器认为引用是父类中的引用。

/*Bicycle是MountainBike的父类*/
Bicycle myBike=new MountainBike();

/*Object是所有类的父类*/
Object obj=new MountainBike();

　　

　　4、向下转型

　　即把上转型中的父类型引用又赋值给一个子类型的引用，指向的仍然是这个子类型的对象。

       必须是显示的，即强制类型转换。

Object obj=new MountainBike();
MountainBike myBike=(MountainBike) obj;

 　　这一转换编译器会通过，但是如果在运行时obj不是MountainBike类型，会抛出异常。

　　所以在这种情况下，为了避免运行时异常，我们可以使用instanceof操作符做逻辑测试：

if(obj instanceof MountainBike){
    MountainBike myBike=(MountainBike obj);
}

　　在一个深层次的继承关系中，这种判断分支是一个噩梦。因而在设计良好的程序中，应该尽量避免这种判断分支！

 

　　5、方法重写（override）　

　　(父类子类同名方法的返回类型、参数的个数、类型与顺序必须保持一致)

        返回类型可以不同，但必须兼容，比如父类中的类型为某个类的对象，子类中的方法可以返回这个类或者它的子类。

　　父类的静态方法不能被子类重写为非静态；

　　父类的非静态方法不能被子类重写为静态。

 

　　二、多态的实现

　　子类继承父类后，父类型的引用变量既可以指向父类对象，也可以指向子类对象。

　　当相同的消息发给一个对象引用时，该引用会根据具体指向子类还是父类对象而执行不同的行为。

　　多态性就是相同的消息使得不同的对象作出不同的响应的机制。

　　Java中有两种形式实现多态：继承和接口（接口后面讲）

 

　　1、继承实现多态（多态发生在有继承关系的父类和子类间）

　　通过继承实现多态有三个条件：继承关系、方法重写和向上转型（子类对象的引用赋值给父类型的引用变量）。

　　只有满足了3个条件，才能在一个继承结构中使用统一的逻辑代码处理不同的对象，从而达到执行不同的动作的目的。

　　（具体执行父类对象还是子类对象的方法，你看指向的内存是哪个的实例就好了）

public class Polymorphism {
    public static void main(String[] args) {
        Car sc = new ElectronicCar();
        sc.brake();
    }
}
class Car {
    public void brake() {
        System.out.println("SuperClass: I can brake.");
    }
}
class ElectronicCar extends Car {
    public void brake() {
        super.brake();
        System.out.println("SubClass: I can prevent collision~");
    }
}

 　　我们再看一个例子，更好地体会多态的优点：无论Car的子类如何变化，调用接口brakeInterface()保持不变。当brakeInterface()是给第三方使用时，接口方法保持稳定，可以不影响第三方的代码。

package test;

public class Polymorphism {
    public static void main(String[] args) {
        Car sc = new Car();
        brakeInterface(sc);
        sc=new ElectronicCar();
        brakeInterface(sc);
        sc=new HoveringCar();
        brakeInterface(sc);
    }

    public static void brakeInterface(Car sc){
        sc.brake();
    }
}
class Car {
    public void brake() {
        System.out.println("SuperClass: I can brake.");
    }
}
class HoveringCar extends Car{
    public void brake(){
        super.brake();
        System.out.println("This is Hovering car~ ");
    }
}
class ElectronicCar extends Car {
    public void brake() {
        super.brake();
        System.out.println("SubClass: I can prevent collision~");
    }
}

 

　　2、关于equals()方法

　　操作符“==”可以比较两个基本类型的变量是否相等。

　　当我们使用它比较两个对象的引用变量，实际上实在比较两个引用变量是否指向了相同的对象。这里，相同的对象是指在堆中占用同一块内存单元中的同类型对象。

　　如何比较两个对象的引用变量所指向的对象的内容是否相同？

　　使用equals()方法（Object类中定义了，意味着每个类都会有这个方法），返回boolean。

　　但是默认情况下，它比较的是对象的引用是否相同。

　　String、Integer、Date中，equals()方法被重写了，比较的不是内存中的地址而是对象的内容。

　　在自定义的类的对象中，equals()比较两个引用是否指向了同一个对象。因此，如果想比较对象的内容，在类中重写equals()吧！