java面向对象（下）-- 多态

多态概述

　　在设计一个方法时，通常希望该方法具备一定的通用性。例如要实现一个动物叫的方法，由于每种动物的叫声是不同的，因此可以在方法中接收一个动物类型的参数，当传入猫类对象时就发出猫类的叫声，传入犬类对象时就发出犬类的叫声。在同一个方法中，这种由于参数类型不同而导致执行结果各异的现象就是多态。

　　在java中为了实现多态，允许使用一个父类类型的变量来引用一个子类类型的对象，根据被引用子类对象特征的不同，得到不同的允许结果。

　　方法的重载和方法的重写都是java多态性的不同表现，二者一个是编译时的多态，一个是运行时的多态，当然二者的区别并不局限如此，这里就不一一赘述。

 

多态存在的三个必要条件

• 继承
• 重写
• 父类引用指向子类对象 

以下是一个多态实例的演示，详细说明请看注释：

//定义了接口Animal
 interface Animal {
     //定义抽象方法
     void shout();
}
//定义了Cat类并实现了Animal接口
class Cat implements Animal{
    //实现shou()方法
    public void shout() {
        System.out.println("喵喵喵.....");
    }
}
//定义了Dog类并实现了Animal接口
class Dog implements Animal{
    //实现shout()方法
    public void shout() {
        System.out.println("汪汪汪.....");
    }
}
//定义测试类
class Example {
     //定义静态的animalShout()方法，接收一个Animal类型的参数
    public static void  animalShout(Animal an){
        an.shout();
    }
    public static void main(String[] args) {
        Animal an1 = new Cat(); //创建Cat对象，使用Animal类型的变量an1来引用
        Animal an2 = new Dog(); //创建Dog对象，使用Animal类型的变量an2来引用
        animalShout(an1); //调用animalShout()方法,将an1作为参数插入
        animalShout(an2); //调用animalShout()方法,将an2作为参数插入
    }
 }

 运行结果：

 　　多态不仅解决了方法同名的问题，而且还使程序变得更加灵活，从而有效地提高程序的可扩展性和可维护性。

多态的优点

• 1. 消除类型之间的耦合关系

• 2. 可替换性

• 3. 可扩充性

• 4. 接口性

• 5. 灵活性

• 6. 简化性

 

对象的类型转换

　　在多态的学习中，涉及到将子类对象当做父类类型使用的情况，例如上面的：

 

 　将子类对象当做父类使用时不需要任何显示地声明，但此时不能通过父类变量去调用子类中的某些方法。

//定义了接口Animal
 interface Animal {
     //定义抽象方法
     void shout();
}
//定义了Cat类并实现了Animal接口
class Cat implements Animal{
    //实现shout()方法
    public void shout() {
        System.out.println("喵喵喵.....");
    }
    //定义sleep()方法
    void sleep(){
        System.out.println("猫在睡觉....");
    }
}

//定义测试类
class Example {
     //定义静态的animalShout()方法，接收一个Animal类型的参数
    public static void  animalShout(Animal animal){
        animal.shout();//调用传入参数animal的shout()方法
        animal.sleep();//调用传入参数animal的sleep()方法

    }
    public static void main(String[] args) {
        Cat cat = new Cat(); //创建Cat类的实例化对象
        animalShout(cat);//调用animalShout()方法，将cat作为参数传入

    }
 }

运行结果：

 　　在main方法中，调用animalShout()方法时传入了参数Cat类型的对象，而方法的参数类型为Animal类型，这便将Cat对象当做父类Animal类型使用，当编译器编译时，发现Animal类中没有定义sleep()方法，从而出现错误，提示找不到sleep()方法。

解决方法：通过强制类型转换将Animal类型的变量强转为Cat类型

 运行结果：

 

　　 将传入的对象有Animal类型转换为Cat类型后，程序可以成功调用shout()方法和sleep()方法。

 

　　需要注意的是，在进行类型转换时也可能出现错误，例如在animalShout()方法时传入一个Dog类型的对象，这时进行强制类型转换就会出现错误。

//定义了接口Animal
 interface Animal {
     //定义抽象方法
     void shout();
}
//定义了Cat类并实现了Animal接口
class Cat implements Animal{
    //实现shout()方法
    public void shout() {
        System.out.println("喵喵喵.....");
    }
    //定义sleep()方法
    void sleep(){
        System.out.println("猫在睡觉....");
    }
}
//定义了Dog类并实现了Animal接口
class Dog implements Animal{
    //实现shou()方法
    public void shout() {
        System.out.println("汪汪汪.....");
    }
}
//定义测试类
class Example {
     //定义静态的animalShout()方法，接收一个Animal类型的参数
    public static void  animalShout(Animal animal){
        Cat cat =(Cat) animal;//将animal类型强转为Cat类型
        cat.shout();//调用cat的shout()方法
        cat.sleep();//调用cat的sleep()方法

    }
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog(); //创建Dog类的实例化对象
        animalShout(dog);//调用animalShout()方法，将cat作为参数传入

    }
 }

运行结果：

 　　在调用animalShout()方法时，传入一个Dog对象，在强制类型转换时，Animal类型的变量无法强转为Cat类型。

 

　　针对这种情况，java提供了一个关键字instanceof，它可以判断一个对象是否为某个类（或接口）的实例或者子类实例，语法格式如下：

　　　　对象(或者对象引用变量) instanceof 类(或接口)

接下来对animalShout()方法进行修改

 运行结果：

 　　使用instanceof关键字判断animalShout()方法中传入的对象是否为Cat类型，如果是Cat类型就进行强制类型转换，否则就会打印“this animal is not a cat”。

 

 ps:个人学习笔记！！！