类和对象进阶 - 多态

1. 理解多态的前提

如果要理解多态，首先需要理解以下知识点

1. 理解什么是继承关系

2. 理解什么是向上转型

3. 理解什么是重写

4. 理解什么是动态绑定

 

什么是继承关系在上一章中已说明 在此不多叙述

1.1 什么是向上转型

父类引用 引用子类对象，也就是父类引用存储子类对象地址

观察下面这个例子

查看代码

 class Animal {
    public String name;
    public 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");
    }
}
class Dog extends Animal {
    public String  color;

    public Dog(String name,int age, String color) {
        super(name,age);
        this.color = color;
    }
    public void barks() {
        System.out.println(this.name + "正在狗叫");
    }

}
public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog("小白",2,"白色");
        Animal animal = dog;
        
    }
}

 

1.2 什么是重写 

重写 就是在子类中重写父类中的成员方法 

查看代码

 class Animal {
    public String name;
    public 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");
    }
}

class Dog extends Animal {
    public String  color;

    public Dog(String name,int age, String color) {
        super(name,age);
        this.color = color;
    }
    public void barks() {
        System.out.println(this.name + "正在狗叫");
    }

    // 重写
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println(this.name + "正在吃");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal =  new Dog("旺财",2,"白色");
    }
}

 

为什么需要重写 ? 重写有什么作用 ? 

向上转型和重写都是为了发生动态绑定 执行子类方法，直接看例子

查看代码

class Animal {
    public String name;
    public 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");
    }
}

class Dog extends Animal {
    public String  color;

    public Dog(String name,int age, String color) {
        super(name,age);
        this.color = color;
    }
    public void barks() {
        System.out.println(this.name + "正在狗叫");
    }

    // 重写
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println(this.name + "正在吃狗粮");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal =  new Dog("旺财",2,"白色");
        animal.eat();
    }
}

注意: animal对象虽然引用的是dog子类对象，但是animal对象的类型是Animal，只能调用Animal父类中的成员

为什么在Dog子类中 重写了父类eat方法  就会去调用子类eat方法 ?

因为发生了动态绑定, 什么是动态绑定 ? 

 在编译的时候还是执行父类的方法 但是在实际运行时 绑定执行子类的方法

1.3 什么是多态

直接看代码来 理解多态

查看代码

 class Animal {
    public String name;
    public 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");
    }
}

class Dog extends Animal {
    public String  color;

    public Dog(String name,int age, String color) {
        super(name,age);
        this.color = color;
    }
    
    public void barks() {
        System.out.println(this.name + "正在狗叫");
    }
    
    public void eat() {
        System.out.println(this.name + " 正在吃狗粮");
    }
}

class Bird extends Animal {
    
    public Bird(String name, int age) {
        super(name, age);
    }

    public void eat() {
        System.out.println(this.name + " 正在吃鸟粮");
    }
}

public class TestDemo {

    public static void func(Animal animal) {
        animal.eat();
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        Animal dog = new Dog("小白",2,"白色");
        Animal bird = new Bird("布谷鸟",1);
        func(dog);
        func(bird);
    }
}

前面理解多态的前提 继承关系 向上转型 重写 动态绑定  都可以理解为 发生多态的条件

 

2. 重写注意点

1. 子类在重写父类的方法时，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

2. final static 关键字修饰的父类方法 子类不能重写

3. 重写的子类方法访问权限 一定  >= 父类方法访问权限

        判断规则（public > protected > default）

   private 关键字修饰的父类方法 子类不能重写

4. 父类构造方法不能被写

5. 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 

 

3. 向下转型

什么是向下转型 ? 向下转型有什么作用 ?

先来回顾向上转型，向上转型是父类引用引用子类对象  向上转型是发生多态的条件之一

此时 由于向上转型 子类对象的引用类型为父类 所以只能调用父类的成员方法 无法调用子类

如何让 在不重写的情况下 让父类引用调用子类成员方法 ?  

使用向下转型 将父类引用强制转换为子类类型

查看代码

 class Animal {
    public String name;
    public 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");
    }
}
class Dog extends Animal {
    public String  color;

    public Dog(String name,int age, String color) {
        super(name,age);
        this.color = color;
    }
    public void barks() {
        System.out.println(this.name + "正在狗叫");
    }
    public void eat() {
        System.out.println(this.name + " 正在吃狗粮");
    }
}
class Bird extends Animal {
    public Bird(String name, int age) {
        super(name, age);
    }

    public void eat() {
        System.out.println(this.name + " 正在吃鸟粮");
    }
}
public class TestDemo {
    public static void func(Animal animal) {
        animal.eat();
    }
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Dog("小白",2,"白色");
        Dog dog = (Dog)animal;
        dog.barks();
    }
}

 

instanceof 关键字

查看代码

 class Animal {
    public String name;
    public 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");
    }
}

class Dog extends Animal {
    public String  color;

    public Dog(String name,int age, String color) {
        super(name,age);
        this.color = color;
    }

    public void barks() {
        System.out.println(this.name + "正在狗叫");
    }

    public void eat() {
        System.out.println(this.name + " 正在吃狗粮");
    }
}

class Bird extends Animal {

    public Bird(String name, int age) {
        super(name, age);
    }

    public void eat() {
        System.out.println(this.name + " 正在吃鸟粮");
    }

    public void fly() {
        System.out.println(this.name + " 正在飞");
    }
}

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

    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Bird("布谷鸟",1);
        // instanceof 判断 animal这个对象 是否引用Bird对象
        if (animal instanceof Bird) {
            ((Bird) animal).fly();
        }
    }
}