Java的多态
JAVA引用变量有两个类型:一个是编译时类型,一个是运行时类型.编译时类型由声明该变量时使用的类型决定,运行时类型由实际赋给该变量的对象决定。如果编译时类型和运行时类型不一致,就会出现所谓的多态!
一、多态性
先看看下面的程序:
class BaseClass{ public int book=6; public void base(){ System.out.println("父类的普通方法"); } public void test(){ System.out.println("父类的被覆盖的方法"); } } public class SubClass extends BaseClass{ //重新定义一个book实例属性覆盖父类的book实例属性 public String book="轻量级J2EE应用实战"; public void test(){ System.out.println("子类覆盖父类的方法"); } public void sub(){ System.out.println("子类普通的方法"); } public static void main(String[] args) { //下面编译时类型和运行时类型一样,因此不存在多态 BaseClass bc=new BaseClass(); //输出6 System.out.println(bc.book); //下面两次调用将执行BaseClass的方法 bc.base(); bc.test(); //下面编译时类型和运行时类型都一样,因此不存在多态 SubClass sc=new SubClass(); //输出"轻量级J2EE应用实战" System.out.println(sc.book); //下面调用将执行从父类继承的base方法 sc.base(); //下面将执行当前类的test方法 sc.test(); //下面编译时类型和运行时类型不一样,多态发生 BaseClass ploymophicBc=new SubClass(); //输出6,表明访问的是父类属性 System.out.println(ploymophicBc.book); //下面调用将执行从父类继承到的方法 ploymophicBc.base(); //下面调用将执行从当前类的方法 ploymophicBc.test(); //因为ploymophicBc的编译类型是BaseClass,BaseClass类没有提供sub方法 //所以下面代码编译时会出现错误 // ploymophicBc.sub() } }
Java允许把一个子类对象直接赋给一个父类的引用变量,无需任何类型转换,或者被称为向上转型(upcasting),向上转型由系统自动完成!
注意:引用变量在编译阶段,只能调用其编译时类型所具有的方法,但在运行时,则执行运行时类型所具有的方法!因此编写代码时,引用变量只能调用声明该变量时所用类里包含的方法。例如,我们通过Object p=new Person(),这个p只能调用Object 类的方法,而不能调用Person类里定义的方法(除非Personl类重写了Object 类的方法)!
与方法不同的是,对象的属性则不具备多态性:如上面代码执行的变量,程序中输出它的book属性时,并不是输出SubClass类里定义的属性,而是输出BaseClass属性里的实例属性!
通过引用变量来访问其包含的实例属性时,系统总是试图访问它编译时类型所定义的属性,而不是它运行时所定义的属性!
二、引用变量的强制类型转换
关于类型的转换需要注意以下两点:
- 基本类型的转换只能在数值类型之间进行,这里所说的数值类型包括整型、字符型和浮点型。但数值型不能和布尔型之间进行转换。
- 引用类型之间的转换,只能把一个父类变量转换成子类类型,如果是两个没有任何继承关系的类型,则无法进行类型转换,否则编译时会出现错误。如果试图把一个父类实例转换子类类型,则必须这个对象是子类的实例才行(即编译时类型为父类类型,而运行时类型时子类类型),否则在运行时引发ClassCastException异常。
下面的一段程序用来演示强制类型转换:
public class TestConversion { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { double d=13.4; double l=(long)d; System.out.println(l); int in=5; //下面代码编译时会报错,试图把一个数值型变量转换为boolean型 //编译时候会提示,不可转换的类型 //boolean b=(boolean)in; Object obj="Hello"; //obj变量的编译时类型时Object ,是String类型的父类,可以强制类型转换 //而obj变量实际上类型时String类型,所以运行时也可通过 String objStr=(String)obj; System.out.println(objStr); //定义一个objPri变量,编译类型为Object,实际类型为Integer Object objPri=new Integer(5); //objPri编译时类型是object ,是String类型的父类,可以强制类型转换 //而objPri变量实际上类型是Integer类型 //所以下面代码运行时会引发ClassCastException异常 String str=(String)objPri; } }
三、instanceof 操作符
使用instanceof需要注意:instanceof运算符前面操作数的编译类型要么与后面的类相同,要么是后面类的父类,否则会引起编译错误!
public class TestInstanceof { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { Object hello="Hello"; //String 是Object类的子类,所以可以进行instanceof运算,返回true System.out.println("字符串是否是Object类的实例:"+(hello instanceof Object)); //返回true System.out.println("字符串是否是String类的实例:"+(hello instanceof String)); //Math是Object类的子类,所以可以进行instanceof,运算,返回false System.out.println("字符串是否是Math类的实例:"+(hello instanceof Math)); //String实现了Comparable接口,所以返回true System.out.println("字符串是否是Comparable类的实例:"+(hello instanceof Comparable)); String a="Hello"; //String类既不是Math类,也不是Math类的父类,所以下面的代码编译无法通过 // System.out.println("字符串是否是Math类的实例:"+(a instanceof Math)); } }
关于instanceof运算符的作用是:在执行强制类型转换前,首先判断前一个对象时候是后一个类的实例,是否可以成功的转换,从而保证代码更加健壮!