面向对象三大特性-多态的思考

  无论是python语言,还是java语言都有着面向对象的特性,而面向对象三大特性(封装,继承,多态)中封装和继承是比较容易理解的,多态的话自己一直处于一个似懂非懂的状态。比如一些概念性的东西:

  多态的要点:
      1. 多态是方法的多态,不是属性的多态(多态与属性无关)。
      2. 多态的存在要有3个必要条件:继承,方法重写,父类引用指向子类对象。
      3. 父类引用指向子类对象后,用该父类引用调用子类重写的方法,此时多态就出现了。
  
  对象类型的转换:
  1. 向上可以自动转换类型,由子类转换成父类!
  2. 向下(由父类转换成子类)强制类型转换!以调用该对象特有的方法!

 

  这些概念性的知识都明白了,但是对于多态的意义及在实际代码中的作用还是很模糊的,因此重新梳理思考了下。

  模拟了以下一个场景:

  人可以养一些宠物,可以喂养宠物,可以逗宠物玩。

  (人类,宠物类,人的一些方法,宠物的一些方法)

 

  如果是没有使用多态的情况下,代码应该是这样的:

public class PersonNotUsePolymorphic {
    public static void main(String[] args) {

        Dog2 dog2 = new Dog2();
        Cat2 cat2 = new Cat2();
        Bird2 bird2 = new Bird2();
        Chicken2 chicken2 = new Chicken2();

        PersonNotUsePolymorphic person = new PersonNotUsePolymorphic();

        person.feedDog(dog2);
        person.feedCat(cat2);
        person.makeBirdFly(bird2);
        person.makeChickenFly(chicken2);

    }
   // 喂狗
    public void feedDog(Dog2 dog2) {
        dog2.eat();
    }
   // 喂猫
public void feedCat(Cat2 cat2) { cat2.eat(); }    // 放飞小鸟 public void makeBirdFly(Bird2 bird2) { bird2.fly(); }    // 放飞小鸡 public void makeChickenFly(Chicken2 chicken2) { chicken2.fly(); } } class Dog2 { void eat() { System.out.println("骨头"); } } class Cat2 { void eat() { System.out.println("吃鱼"); } } class Bird2 { void eat() { System.out.println("吃虫子"); } void fly() { System.out.println("i can fly i am bird"); } } class Chicken2 { void eat() { System.out.println("吃玉米"); } void fly() { System.out.println("i can fly i am chicken"); } }

  可以看到有狗,猫,鸟,鸡四种宠物,它们都可以吃东西,但是鸟和鸡可以飞,如果没有多态,人如果要喂养宠物或者放飞宠物就需要写多个方法,有几个宠物就要写几个方法,如果以后家里又多了好多宠物,就要写好多的方法。

  并且宠物之间的关系,相关的动作属性都没有层次关系,非常的独立,是面向对象了(如果再多有几个宠物,就更无法梳理之间的关系共性),但是并没有体现面向对象的特性

  我们看下如果使用面向对象的思想,应该如何处理。

public class PersonUsePolymorphic {

    public static void main(String[] args) {
        PersonUsePolymorphic p = new PersonUsePolymorphic();
        Animal dog = new Dog();
        p.feed(dog);
        Animal cat = new Cat();
        p.feed(cat);
        FlyAnimal bird = new Bird();
        p.makeAnimalFly(bird);
        FlyAnimal chicken = new Chicken();
        p.makeAnimalFly(chicken);
    }

    public void feed(Animal animal) {
        animal.eat();
    }

    public void makeAnimalFly(FlyAnimal flyAnimal) {
        flyAnimal.fly();
    }
}

/**
 * 抽离抽象类动物
 * 抽离出抽象方法:吃东西(必须实现)
 * 可以很清晰看出公共的特性,缕出层次关系
 */
abstract class Animal{
    abstract void eat();
}

/**
 * 抽离出飞行接口(java不能多继承)
 * 因为不是所有动物都会飞,不能在抽象类中作为抽象方法实现
 * 实现了飞行接口就必须实现接口里面的方法,为什么不把fly方法直接放到FlyAnimal中呢,因为飞行只是一个接口行为,并不一定只有动物会飞,飞机也可以飞,气球也可以飞
 * 接口只是个规范行为,遵守了这个规范都可以实现里面的方法
 */
interface Fly{
    void fly();
}

/**
 *  狗狗继承动物类,实现eat方法就好
 */
class Dog extends Animal{
    void eat() {
        System.out.println("骨头");
    }
}

class Cat extends Animal{
    void eat() {
        System.out.println("吃鱼");
    }
}

/**
 *  抽离出公共类飞行动物继承自动物,实现fly接口
 */
class FlyAnimal extends Animal implements Fly{

    @Override
    void eat() {
        System.out.println("吃东西");
    }

    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("i can fly");
    }
}

/**
 *  飞行类的动物就可以继承飞行动物类,重写eat fly方法
 */
class Bird extends FlyAnimal{
    public void fly() {
        System.out.println("i can fly,i am bird");
    }

    void eat() {
        System.out.println("吃虫子");
    }
}

class Chicken extends FlyAnimal{
    void eat() {
        System.out.println("玉米");
    }

    public void fly() {
        System.out.println("i can fly, i am chicken");
    }
}

 

  可以看到进行面向对象的思路的改进后代码量并没有减少,但是整体的层次就非常明显了。

  如果大多数程序都按照第一次那样来写,底层类的设计不合理维护起来非常麻烦,上层person类调用起来也是非常繁琐,底层增加一个类,person增加一个方法。

  在第二次的程序里,虽然在类的设计上代码量多了,但是把每个类的共性、方法都抽离出来,再进行维护起来关系层次很清晰,而修改类底层设计,person类根本不需要做改动。

 

  经过两次的代码比对应该能发现多态的好处了,也理解了多态在面向对象中发挥的作用。如果仅仅有个模糊的概念,在看一些源码的时候非常的吃力,因为一些源码运用了大量的设计模式及面向对象的思想,看一个方法会发现跳过来跳过去还不知道到底是做什么用的,只有将最基础的东西学明白学扎实了才能更好的进行程序设计。

posted @ 2019-12-10 23:24  不当咸鱼  阅读(576)  评论(0编辑  收藏  举报