Java多态总结

简介: Java多态总结


多态指的是:

同一个行为具有多个不同的表现形式或者形态的能力(多种形态、多种状态)。

向上转型:

子 === >父(upcasting)

父类引用指向子类对象叫向上转型。

又被称为自动类型转换

父类型引用指向子类型对象。包括编译阶段和运行阶段:

编译阶段:绑定父类的方法——静态绑定

运行阶段:动态绑定子类型对象方法——动态绑定

向下转型:

父= = => 子(downcasting)

又被称为强制类型转换

向下转型必须要进行“强制类型转换”。

什么时候向下转型?

当想要访问的方法是子类中特有的方法时,必须要进行向下转型。

创建下面这些类和方法:

class Animal
{
  public void move(){
    System.out.println("Animal在移动");
  }
}
class Cat extends Animal
{
  public void move(){
    System.out.println("cat在走猫步");
  }
  public void catchMouse(){
    System.out.println("猫在抓老鼠");
  }
}
class Bird extends Animal
{
  public void move(){
    System.out.println("Bird在飞翔");
  }
}

当访问方法仅在子类中存在时,编译阶段的静态绑定出现问题,就会发生编译错误,如下:

public static void main(String[] args)
  {
    Animal s = new Cat();
    s.catchMouse();
  }

所有必须要进行类型转换(向下转型):

public static void main(String[] args)
  {
    Animal s = new Cat();
    //s.catchMouse();
    Cat s2 = (Cat)s;
    s2.catchMouse();
  }

向下类型转换存在着危险,例如:

public static void main(String[] args)
  {
    Animal s = new Bird();
    Cat s2 = (Cat)s;
    s2.catchMouse();
  }

AnimalCat存在继承关系,可以向下转型,编译没有问题。但是,在实际运行过程中,在堆内存中创建的是Bird类型的对象,CatBird没有继承关系,所以在运行时就会报错,如下:

如何避免这种异常的发生呢?

需要用到一个运算符:instanceof

第一:instanceof 可以在运行阶段动态判断引用指向的对象的类型。

第二:instanceof语法:引用 instanceof 类型

第三:instanceof运算符的运算结果只能是:true / false

第四:假设 A instanceof B 的运算结果是true,那么表示:

A指向堆内存中的Java对象是B类型。

多态在软件开发中有什么作用呢?

在软件开发中有一条基本原则"开闭原则(OCP)":对扩展开放,对修改关闭(尽量避免修改原有程序)。

如果我们要模拟主人(Master)喂养宠物(Pet),现有宠物有Dog,Cat。

在使用多态

public class Master{
  public void feed(Dog d){......};
  public void feed(Cat d){......};
}

以上代码看出,Master与Cat,Dog之间的关系十分紧密(耦合度高),导致扩展性很差,如果想要新添加一个宠物,必须要修改Master类。

使用多态后:

public class Master{
  public void feed(Pet pet){......};
}


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