带你深入理解Java中的多态

简介: 带你深入理解Java中的多态

一、多态的概念

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。

image.png

二、实现多态的条件

在Java中实现多态,需要满足几个条件:

  • 必须是在继承关系上,因为在继承关系上才能发生向上转型。
  • 子类和父类必须有同名的方法。(重写/覆盖的方法)
  • 通过父类对象的引用,去调用这个重写的方法。
  • 完成以上三部分,就会发生动态绑定,而动态绑定是多态的基础。


那什么是向上转型呢?

image.png

是:当我们把子类对象给到父类之后,这个过程就是向上转型。

向下转型就是:当我们把父类对象给到子类之后,这个过程就是向下转型。

现在假设有Animal类,Dog类继承于Animal。代码如下:

class Animal{
    public String name;
    int age;
    public Animal(String name,int age){
        this.name=name;
        this.age=age;
    }
    public void eat(){
        System.out.println(this.name+"正在吃饭!");
    }
}
class Dog extends Animal{
    public Dog(String name,int age){
        super(name, age);
    }
    public void bark(){
        System.out.println(this.name+"正在汪汪叫!");
    }
}

现在我们在main方法里面把子类对象给到父类,即把dog类对象让Animal类的对象去引用。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //Dog dog=new Dog("大黄",5);
        //Animal animal=dog;和下行代码等价
        Animal animal=new Dog("圆圆",19);
    }
}

这样,animal这个引用就指向了dog这个引用所指向的对象,便发生了向上转型。

当然,向上转型也不只是这一种方法。下面来看:

public class Test {
    public static void func1(Animal animal){
        //...
    }
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog =new Dog("圆圆",19);
        func1(dog);
    }
}
//相当于还是让父类引用指向了子类引用所指的对象,只不过是通过方法传参实现
  public static Animal func2(){
        Dog dog=new Dog("圆圆",19);
        return dog;
    }//返回值用Animal类来接收

综上所述,常见的可以发生的向上转型的3个时机:

  • 直接赋值
  • 方法传参传参的时候,进行向上转型
  • 返回值向上转型


理解了向上转型之后,我们在Dog类中进行一个小小的修改:

在Dog类里面添加一个eat方法:

class Dog extends Animal{
    public Dog(String name,int age){
        super(name, age);
    }
    public void bark(){
        System.out.println(this.name+"正在汪汪叫!");
    }
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println(this.name+"正在吃狗粮!");
    }
}

而父类Animal类中也有eat方法,通过下面的对比:

image.png

接着,在main方法中,让animal这个对象去调用eat方法。运行结果如下:

 public static void main(String[] args) {
        Animal animal =new Dog("圆圆",19);
        animal.eat();
    }

image.png

通过运行结果发现:animal这个父类引用调用了Dog类里面的eat方法,我们一般会认为animal只能调用自己类里面的eat方法,那这是为什么?

原因是:这两个类发生了重写,而在main方法里面,通过父类的引用进行调用这个重写的方法的时候,就会调用子类的eat方法。

我们把这个过程就叫做动态绑定。 

  • 注意:被重写的方法的访问限定修饰符,在子类中要大于等于父类的。
  • 被private修饰的方法是不能被重写的。
  • 被static修饰的方法是不能被重写的。
  • 被final修饰的方法也是不能被重写的。


那怎么理解动态绑定呢?

动态绑定,就是在程序运行的时候绑定到了子类的重写方法上。


在cmd上运行这段代码:

image.png

下面,我们继续在原来的代码基础上,再加一个Cat类,并且把eat重写,同样继承于Animal类:

class Cat extends Animal{
    public Cat(String name,int age){
        super(name, age);
    }
    public void miaomiao(){
        System.out.println(this.name+"正在咪咪叫!");
    }
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println(this.name+"正在吃猫粮!");
    }
}

在main方法中,加入一个func方法:

public static void func(Animal animal){
        animal.eat();
    }

站在func这个方法的角度看,当给它传的参数不同的时候,它调用的eat方法所能够表现出来的行为也是不一样的。

    public static void main(String[] args) {
        Dog dog =new Dog("圆圆",19);
        func(dog);
        Cat cat=new Cat("猫咪",12);
        func(cat);
    }

运行结果如下:

image.png


总结:

当父类引用,引用的子类对象不一样的时候,调用这个重写的方法,所表现出来的行为是不一样的!!!我们把这种思想就叫做多态!


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