Java-多态

一、概述

​ 多态就是描述一个事物的多种形态，如小明是一个学生，他即是人，也是学生，出现两种形态。Java代码中多态的代码体现在一个子类对象既可以给这个子类对象引用变量赋值，也可以给这个子类的父类变量赋值。

二、多态的定义与格式

​ 父类的引用变量指向子类对象 父类类型 变量名=new 子类类型（）

• 普通类多态定义格式

  class Fu {}    //创建父类
  class Zi extends Fu {}    //创建子类
  Fu f = new new Zi();    //类的多态使用
  

• 抽象类定义多态格式： 抽象名 变量名 = new 抽象子类（）；

  
  //创建抽象父类
  abstract class Fu
  {
      public abstract void fun();
  }
  //创建子类重写父类抽象方法
  class Zi extends Fu
  {
      public void fun()
      {
          System.out.println("重写父类抽象方法");
      }
  }
  //抽象类的多态使用
  Fu f = new Zi();
  
  

• 接口多态定义的格式：接口 变量名 = new 接口实现类（）；

  
  //创建接口
  interface Fu 
  {
      public abstract void fun();
  }
  //创建实现类
  class Zi implements Fu
  {
      public void fun()
      {
          System.out.println("重写接口抽象方法");
      }
  }
  //接口的多态使用
  Fu f = new Zi();
  
  

三、多态的特点

• 必须有继承关系或实现接口关系，否则无法完成多态
• 必须重写父类或接口类方法
• 父类引用变量指向子类对象
• 父类引用变量调用方法时，会调用子类重写后的方法

四、多态成员的特点

• 多态情况下，子父类存在同名的成员变量时，访问的是父类的成员变量。
• 多态情况下，子父类存在同名的静态的成员函数时，访问的是父类的成员函数。
• 多态情况下，子父类存在同名的非静态的成员函数时，访问的是子类的成员函数。
• 多态情况下，不能访问子类特有的成员。
• 编译看左边，运行不一定看右边，编译看左边：java编译器在编译的时候，会检查引用类型变量所属的类是否具备指定的成员，如果不具备，马上编译报错。

//创建父类
public class Fu {
    int num = 1;    //定义成员变量
    public void fun()   //定义成员方法
    {
        System.out.println("父类");
    }
}
//创建子类
public class Zi extends Fu {
    int num = 2;
    public void fun()
    {
        System.out.println("子类");
    }
}
//main中调用
public class Main {
    public static void main(String[] args)
    {
        Fu f = new Zi();
        System.out.println(f.num);      //成员变量编译和运行都是参考父类的
        f.fun();        //成员方法编译参考父类，运行参考子类
    }
}

运行结果

1
子类

五、instanceof 关键字

• 作用：instanceof 关键字用来判断某个对象是否属于某种数据类型

• 格式：boolean b = 对象 数据类型；

  //两个子类，使用两次多态调用
  Animal a1 = new Cat();
  Animal a2 = new Dog();
  boolean flag = a1 instanceof Cat;    //flag结果为true
  boolean flag2 = a2 instanceof Cat;    //flag2结果为false
  
  

六、多态转型

向上转型

• 当子类对象赋值给一个父类引用时，即向上转型（多态本身就是向上转型的过程）
• 格式：父类类型 变量名 = new 子类类型（）；
  eg：Fu f = new Zi();

向下转型

• 通过强制类型转换格式，将父类引用转为子类格式
• 格式：子类类型 变量名 = （子类类型）父类类型的变量；
  eg：Zi z = (Zi) f; //变量 f 实际上是指向 Zi 对象

七、多态的优缺点

优点：

• 提高了代码的维护性（由继承保证）
• 提高代码复用性（有继承保证）
• 提高了代码的扩展性：新增加的子类不影响已存在类的多态性、继承性以及其他特性
• 安全性：向上转型将子类类型隐藏了起来

缺点：

• 只能使用父类共性的内容，无法使用子类特有的功能（如要使用就要使用向下转型强制类型转换）