1. 概念
多态:通俗来说,就是多种形态,具体点就是去完成某个行为,当不同的对象去完成时会产生出不同的状态。
好比同一个人对待不同的人表现出的形态是不一样的。
比如:彩色打印机和黑白打印机都是打印机,但是他们的打印效果是不同的。
🍩同一件事情,发生在不同对象身上,就会产生不同的结果
2. 实现条件
在java中要实现多态,必须要满足如下几个条件,缺一不可:
- 必须在继承体系下
- 子类必须要对父类中方法进行重写
- 通过父类的引用调用重写的方法
多态体现: 在代码运行时,当传递不同类对象时,会调用对应类中的方法。
例如:
//定义一个动物类 class Animal { String name; int age; public Animal(String name, int age){ this.name = name; this.age = age; } public void eat(){ System.out.println(name + "吃饭"); } } //定义一个狗类 class Dog extends Animal { public Dog(String name, int age){ super(name, age); } /*public Dog() { super(); }*/ public void bark() { System.out.println(this.name+ "汪汪叫"); } @Override //重写了Animal中的eat方法 public void eat(){ System.out.println(name+"吃骨头~~~"); } } //定义一个猫类 class Cat extends Animal{ public Cat(String name, int age){ super(name, age); } public void miaomiao() { System.out.println(this.name+"咪咪叫!"); } /*@Override public void eat(){ System.out.println(name+"吃鱼~~~"); }*/ } //------------------------------------- public class Test { // 编译器在编译代码时,并不知道要调用Dog 还是 Cat 中eat的方法 // 等程序运行起来后,形参a引用的具体对象确定后,才知道调用那个方法 // 注意:此处的形参类型必须时父类类型才可以 public static void eat(Animal a){ a.eat(); } public static void main(String[] args) { Cat cat = new Cat("小花",2); Dog dog = new Dog("Peter", 1); eat(cat);//此时Cat类没有eat()方法,会引用父类的eat() eat(dog); dog.bark();//直接引用bark() cat.miaomiao(); } }
🍤 运行结果:
在上述代码中,分割线上方的代码是类的实现者编写的,分割线下方的代码是类的调用者编写的。
当类的调用者在编写 eat 这个方法的时候,参数类型为 Animal (父类),此时在该方法内部并不知道,也不关注当前的a 引用指向的是哪个类型(哪个子类)的实例,此时 a这个引用调用 eat方法可能会有多种不同的表现(和 a 引用的实例相关),这种行为就称为多态。
3. 重写
重写(override):也称为覆盖。
重写是子类对父类非静态、非private修饰,非final修饰,非构造方法等的实现过程进行重新编写,返回值和形参都不能改变。即外壳不变,核心重写!
重写的好处在于子类可以根据需要,定义特定于自己的行为。也就是说子类能够根据需要实现父类的方法。
方法重写规则:
- 子类在重写父类的方法时,一般必须与父类方法原型一致: 返回值类型 方法名 (参数列表) 要完全一致。
- 被重写的方法返回值类型可以不同,但是必须是具有父子关系的。
- 访问权限不能比父类中被重写的方法的访问权限更低。
- 例如:如果父类方法被public修饰,则子类中重写该方法就不能声明为 protected
- 父类被static、private修饰的方法、构造方法都不能被重写。
- 重写的方法,可以使用 @Override 注解来显式指定,有了这个注解能帮我们进行一些合法性校验。
- 例如不小心将方法名字拼写错了 (比如写成 aet),那么此时编译器就会发现父类中没有 aet 方法,就会编译报错,提示无法构成重写。
重写和重载的区别:
区别点 | 重写(override) | 重载(override) |
参数列表 | 一定能修改 | 必须修改 |
返回类型 | 一定不能修改【除非可以构成父子类关系】 | 可以修改 |
访问限定符 | 一定不能做更严格的限制(可以降低限制) | 可以修改 |
🍩方法重载是一个类的多态性表现,而方法重写是子类与父类的一种多态性表现
重写的设计原则:
对于已经投入使用的类,尽量不要进行修改。最好的方式是:重新定义一个新的类,来重复利用其中共性的内容,并且添加或者改动新的内容。
静态绑定: 也称为前期绑定(早绑定),即在编译时,根据用户所传递实参类型就确定了具体调用那个方法。典型代表函数重载。
动态绑定: 也称为后期绑定(晚绑定),即在编译时,不能确定方法的行为,需要等到程序运行时,才能够确定具体调用那个类的方法
4. 向上转型和向下转型
4.1 向上转型
向上转型:实际就是创建一个子类对象,将其当成父类对象来使用。
语法格式:父类类型 对象名 = new 子类类型()
例如:
Animal animal = new Cat("小花",2); //animal是父类类型,但可以引用一个子类对象,因为是从小范围向大范围的转换
使用场景:
- 直接赋值
- 方法传参
- 方法返回
public class Test1 { // 2. 方法传参:形参为父类型引用,可以接收任意子类的对象 public static void eatFood(Animal a){ a.eat(); } // 3. 作返回值:返回任意子类对象 public static Animal buyAnimal(String var){ if("狗".equals(var) ){ return new Dog("狗狗",1); }else if("猫" .equals(var)){ return new Cat("猫猫", 1); }else{ return null; } } public static void main(String[] args) { Animal cat = new Cat("小花",2); // 1. 直接赋值:子类对象赋值给父类对象 Dog dog = new Dog("Peter", 1); eatFood(cat); eatFood(dog); Animal animal = buyAnimal("狗"); animal.eat(); animal = buyAnimal("猫"); animal.eat(); } }
向上转型的优点:让代码实现更简单灵活。
向上转型的缺陷:不能调用到子类特有的方法。