多态在Java中的提现思想

我们都知道在java中,面向对象有三大特征,封装,继承,和多态。封装隐藏实现细节,对外提供享用的访问方式,而且提高了代码的复用性。在事物对象有相同的属性和共同的内容的时候,我们可以把相同的内容的抽取出来,然后不同的事物类别去继承这些共同的属性。继承虽然打破了代码的封装,但是同样起到复用代码的好处。那我们再看看多态在java中是怎么体现的。

首先,我们来看一段代码,包括其中的备注和分析:

//描述狗,狗有吃饭,看家的行为
class Dog
{
    public void eat()
    {
        System.out.println("啃骨头");
    }
    public void lookHome()
    {
        System.out.println("看家");
    }
}
//描述猫,猫有吃饭,抓老鼠行为
class Cat
{    
    public void eat()
    {
        System.out.println("吃鱼");
    }
    public void catchMouse()
    {
        System.out.println("抓老鼠");
    }
}
Class Demo 
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        /*有多个狗和猫对象都要调用吃饭这个行为
          这样会导致d.eat();代码重复性非常严重
          Dog d = new Dog();
          d.eat();
          为了提高代码的复用性,可以将d.eat();代码进行封装
          public static void method(Dog d)
          {
              d.eat();
          }
          然后创建对象,直接调用method方法即可
          method(new Dog());
          但当创建Cat对象时,同样需要调用eat方法,同样可以将eat方法进行封装
          public static void method(Cat c)
          {
              c.eat();
          }
        */
    }
}

如果当有了猪之类,创建猪这个对象,那么我们同样要封装eat的方法,每当多一种动物,都要单独定义功能,封装eat这个方法,让动物去吃,很明前代码的扩展性很差。我们分析发现不管是dog,cat还是还是如果后期出现的猪,eat是他们的共性,那么可以将eat这个动作进行抽取到父类中,如下:

abstract class Animal
{
    abstract public void eat();
}

由于每一种动物的eat方式都不一样,因此在父类中无法准确描述eat的具体行为,所以只能使用抽象的方法进行描述,而这个类也为抽象类别。然后把Dog和Cat这个类继承Animal这个父类如下:

//描述狗,狗有吃饭,看家的行为
class Dog extends Animal
{
    public void eat()
    {
        System.out.println("啃骨头");
    }
    public void lookHome()
    {
        System.out.println("看家");
    }
}    //描述猫,猫有吃饭,抓老鼠行为
//////..........................................................................................
class Cat extends Animal
{    
    public void eat()
    {
        System.out.println("吃鱼");
    }
    public void catchMouse()
    {
        System.out.println("抓老鼠");
    }
}

其次,我们可以分析,Dog和Cat都属于Animal的一种,那么我们是否可以引用Animal创建具体的对象呢?

Animal d = new Dog();

Animal c = new Cat();

在上述代码基础之上,当再让动物去做事时,不用面对具体的动物,而只要面对Animal即可。因此method方法可以修改为:

public static void method(Animal a)
 {
     a.eat();
 }

method(Animal a)可以接受Animal的子类型的所有小动物,而method方法不用在关心是具体的哪一个类型。即就是只建立Animal的引用就可以接收所有的Dog和Cat对象进来,让它们去eat。从而提高了程序的扩展性。其实,上述的代码已经形成多态了,Dog和Cat都是具体的动物,同时也是Animal的形态。多态顾名思义,一种事物有多种表现形态。

 

通过以上代码和解释,我们可以很简单的了解到多态在面向对象里面的思想。同时我们也应该清楚的认识到,用多态来描述一个事物,这个事物的前提是必须有继承的父类或者实现的接口。多态提高了程序的扩展性。然而,在上诉的例子中,Animal的引用指向Dog或者Cat的时候,只能使用父类中的方法eat,不能调用子类中特有的方法,比如Dog的lookhome()的功能。如果我们要访问子类特有的功能该怎么办呢?

 

当父类的引用指向子类对象时,就发生了向上转型,即把子类类型对象转成了父类类型。向上转型的好处是隐藏了子类类型,提高了代码的扩展性。当要使用子类特有的功能的时候,就要使用向下转型。

比如,继续上述的例子,当Dog的类对象d调用lookhome的功能的时候,我们就需要强制转化类型。但是向下转型的时候,我们必须要做类型的判断,判断对象是否是我们要转换类型的一个实例,否则会发生ClassCastException异常转化错误。如下:

  If(d instanceof Dog){

   Dog d1 = (Dog)d;   

}

做完判断之后,如果是,我们就把对象d向下转型为Dog的类型并且赋值给d1,这样的

就可以调用Dog类中特有的方法d1.lookhome();

多态成员的变化

体会多态的思想之后,那么我们再来想想,如果使用多态描述事物,那么类的成员有啥变化呢?

成员变量

我们看如下代码:

class Fu
{
    int num = 4;
}
class Zi extends Fu
{
    int num = 5;
}
class Demo 
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        Fu d = new Zi();
        System.out.println(d.num);
        Zi z = new Zi();
        System.out.println(z.num);
    }
}

运行看结果如下:

 

当子父类中出现同名的成员变量时,多态调用该变量时:

编译时期:参考的是引用型变量所属的类中是否有被调用的成员变量。没有,编译失败。

运行时期:也是调用引用型变量所属的类中的成员变量。

成员方法

如果是调用成员方法呢?看如下代码:

lass Fu
{
    int num = 4;
    void show()
    {
        System.out.println("Fu show num");
    }
}
class Zi extends Fu
{
    int num = 5;
    void show()
    {
        System.out.println("Zi show num");
    }
}
class Demo 
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        Fu f = new Zi();
        f.show();
    }
}

运行结果如下:

 

多态成员函数

编译时期:参考引用变量所属的类,如果没有类中没有调用的函数,编译失败。

运行时期:参考引用变量所指的对象所属的类,并运行对象所属类中的成员函数。

静态方法

如果,是类中的被静态修饰的方法呢?

class Fu
{
    int num = 4;
    static void method()
    {
        System.out.println("fu static method run");
    }
}
class Zi extends Fu
{
    int num = 5;
    static void method()
    {
        System.out.println("zi static method run");
    }
}
class Demo 
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        Fu f = new Zi();
        f.method();
    }
}

运行结果如下:

 

多态静态函数

多态调用时:编译和运行都参考引用类型变量所属的类中的静态函数。

简而言之:编译和运行看等号的左边。其实真正调用静态方法是不需要对象的,静态方法通过类直接调用。

 

总结,在多态中,对于成员变量和静态方法,比哪一运行都看引用所属的类。

对于非静态的方法,比哪一时看引用所属的类中是否有这个方法,而运行的时候回到引用所指的对象中类中找方法

posted @ 2013-12-06 00:46  lee笔记  阅读(1361)  评论(0编辑  收藏  举报