1. 多态-转型
多态的转型分为向上转型与向下转型两种:
l 向上转型:当有子类对象赋值给一个父类引用时,便是向上转型,多态本身就是向上转型的过程。
使用格式:
父类类型 变量名 = new 子类类型();
如:Person p = new Student();
l 向下转型:一个已经向上转型的子类对象可以使用强制类型转换的格式,将父类引用转为子类引用,这个过程是向下转型。
如果是直接创建父类对象,是无法向下转型的!
使用格式:
子类类型 变量名 = (子类类型) 父类类型的变量;
如:Student stu = (Student) p; //变量p 实际上指向Student对象
1.2 多态的好处与弊端
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。
但向上转型也有弊端,只能使用父类共性的内容,而无法使用子类特有功能,功能有限制。看如下代码
//描述动物类,并抽取共性eat方法 abstract class Animal { abstract void eat(); } // 描述狗类,继承动物类,重写eat方法,增加lookHome方法 class Dog extends Animal { void eat() { System.out.println("啃骨头"); } void lookHome() { System.out.println("看家"); } } // 描述猫类,继承动物类,重写eat方法,增加catchMouse方法 class Cat extends Animal { void eat() { System.out.println("吃鱼"); } void catchMouse() { System.out.println("抓老鼠"); } } public class Test { public static void main(String[] args) { Animal a = new Dog(); //多态形式,创建一个狗对象 a.eat(); // 调用对象中的方法,会执行狗类中的eat方法 // a.lookHome();//使用Dog类特有的方法,需要向下转型,不能直接使用 // 为了使用狗类的lookHome方法,需要向下转型 // 向下转型过程中,可能会发生类型转换的错误,即ClassCastException异常 // 那么,在转之前需要做健壮性判断 if( !a instanceof Dog){ // 判断当前对象是否是Dog类型 System.out.println("类型不匹配,不能转换"); return; } Dog d = (Dog) a; //向下转型 d.lookHome();//调用狗类的lookHome方法 } }
我们来总结一下:
l 什么时候使用向上转型:
当不需要面对子类类型时,通过提高扩展性,或者使用父类的功能就能完成相应的操作,这时就可以使用向上转型。
如:Animal a = new Dog();
a.eat();
l 什么时候使用向下转型
当要使用子类特有功能时,就需要使用向下转型。
如:Dog d = (Dog) a; //向下转型
d.lookHome();//调用狗类的lookHome方法
l 向下转型的好处:可以使用子类特有功能。
l 弊端是:需要面对具体的子类对象;在向下转型时容易发生ClassCastException类型转换异常。在转换之前必须做类型判断。
如:if( !a instanceof Dog){…}
1.3 多态-举例
我们明确多态使用,以及多态的细节问题后,接下来练习下多态的应用。
l 毕老师和毕姥爷的故事
/* 描述毕老师和毕姥爷, 毕老师拥有讲课和看电影功能 毕姥爷拥有讲课和钓鱼功能 */ class 毕姥爷 { void 讲课() { System.out.println("政治"); } void 钓鱼() { System.out.println("钓鱼"); } } // 毕老师继承了毕姥爷,就有拥有了毕姥爷的讲课和钓鱼的功能, // 但毕老师和毕姥爷的讲课内容不一样,因此毕老师要覆盖毕姥爷的讲课功能 class 毕老师 extends 毕姥爷 { void 讲课() { System.out.println("Java"); } void 看电影() { System.out.println("看电影"); } } public class Test { public static void main(String[] args) { // 多态形式 毕姥爷 a = new 毕老师(); // 向上转型 a.讲课(); // 这里表象是毕姥爷,其实真正讲课的仍然是毕老师,因此调用的也是毕老师的讲课功能 a.钓鱼(); // 这里表象是毕姥爷,但对象其实是毕老师,而毕老师继承了毕姥爷,即毕老师也具有钓鱼功能 // 当要调用毕老师特有的看电影功能时,就必须进行类型转换 毕老师 b = (毕老师) a; // 向下转型 b.看电影(); } }
学习到这里,面向对象的三大特征学习完了。
总结下封装、继承、多态的作用:
l 封装:把对象的属性与方法的实现细节隐藏,仅对外提供一些公共的访问方式
l 继承:子类会自动拥有父类所有可继承的属性和方法。
l 多态:配合继承与方法重写提高了代码的复用性与扩展性;如果没有方法重写,则多态同样没有意义。