Java面向对象(04)--多态
多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。
多态就是同一个接口，使用不同的实例而执行不同操作，如图所示：
多态性是对象多种表现形式的体现。
多态的优点
- 消除类型之间的耦合关系
- 可替换性
- 可扩充性
- 接口性
- 灵活性
- 简化性
多态存在的三个必要条件
- 继承
- 重写
- 父类引用指向子类对象
比如：
Parent p = new Child();
当使用多态方式调用方法时，首先检查父类中是否有该方法，如果没有，则编译错误；如果有，再去调用子类的同名方法。
多态的好处：可以使程序有良好的扩展，并可以对所有类的对象进行通用处理。
多态实例
实例1
Person.java
package oop.demo06;
public class Person {
public void run(){
System.out.println("Person run!");
}
}
Student.java
package oop.demo06;
public class Student extends Person {
public void run(){
super.run();
System.out.println("Student run!");
}
public void eat(){
System.out.println("Student eat!");
}
}
Application.java
package oop;
import oop.demo06.Person;
import oop.demo06.Student;
// 一个项目应该只存有一个main方法
public class Application {
public static void main(String[] args) {
// 一个对象的实际类型是确定的
// new Student();
// new Person();
// 可以指向的引用类型就不确定了：父类的引用指向子类
// Student 能调用的方法都是自己的或者继承父类的
Student s1 = new Student();
// Person 父类型，可以指向子类，但是不能调用子类独有的方法
Person s2 = new Student();
Object s3 = new Student();
// 对象能执行哪些方法，主要看对象左边的类型，和右边关系不大
s1.run();
s2.run();
s1.eat();
// s2.eat(); 报错
((Student) s2).eat();
}
}
实例2
Test.java
public class Test {
public static void main(String[] args) {
show(new Cat()); // 以 Cat 对象调用 show 方法
show(new Dog()); // 以 Dog 对象调用 show 方法
Animal a = new Cat(); // 向上转型
a.eat(); // 调用的是 Cat 的 eat
Cat c = (Cat)a; // 向下转型
c.work(); // 调用的是 Cat 的 work
}
public static void show(Animal a) {
a.eat();
// 类型判断
if (a instanceof Cat) { // 猫做的事情
Cat c = (Cat)a;
c.work();
} else if (a instanceof Dog) { // 狗做的事情
Dog c = (Dog)a;
c.work();
}
}
}
abstract class Animal {
abstract void eat();
}
class Cat extends Animal {
public void eat() {
System.out.println("吃鱼");
}
public void work() {
System.out.println("抓老鼠");
}
}
class Dog extends Animal {
public void eat() {
System.out.println("吃骨头");
}
public void work() {
System.out.println("看家");
}
}
虚函数
案例
虚函数的存在是为了多态。
Java 中其实没有虚函数的概念，它的普通函数就相当于 C++ 的虚函数，动态绑定是Java的默认行为。如果 Java 中不希望某个函数具有虚函数特性，可以加上 final 关键字变成非虚函数。
Employee.java
package oop.demo07;
public class Employee {
private String name;
private String address;
private int number;
public Employee(String name, String address, int number){
System.out.println("Employee 构造函数");
this.name = name;
this.address = address;
this.number = number;
}
public void mailCheck(){
System.out.println("邮寄支票给: " + this.name + " " + this.address);
}
public String toString(){
return name + " " + address + " " + number;
}
public String getName(){
return name;
}
public String getAddress(){
return address;
}
public void setAddress(String address){
this.address = address;
}
public int getNumber(){
return this.number;
}
}
Salary.java
package oop.demo07;
public class Salary extends Employee {
private double salary; // 全年工资
public Salary(String name, String address, int number, double salary) {
super(name, address, number);
setSalary(salary);
}
public void mailCheck() {
System.out.println("Salary 类的 mailCheck 方法 ");
System.out.println("邮寄支票给：" + getName()
+ " ，工资为：" + salary);
}
public double getSalary() {
return salary;
}
public void setSalary(double newSalary) {
if (newSalary >= 0.0) {
salary = newSalary;
}
}
public double computePay() {
System.out.println("计算工资，付给：" + getName());
return salary / 52;
}
}
VirtualDemo.java
package oop.demo07;
public class VirtualDemo {
public static void main(String[] args) {
Salary s = new Salary("panky", "dongguan", 3, 150000.00);
Employee e = new Salary("suki", "sz", 2, 8000.00);
System.out.println("使用 Salary 的引用调用 mailCheck -- ");
s.mailCheck();
System.out.println("
使用 Employee 的引用调用 mailCheck--");
e.mailCheck();
}
}
案例解析
- 实例中，实例化了两个
Salary对象：一个使用Salary引用s，另一个使用Employee引用e。 - 当调用
s.mailCheck()时，编译器在编译时会在 Salary 类中找到mailCheck()，执行过程JVM就调用Salary类的mailCheck()。 e是Employee的引用，但引用e最终运行的是Salary类的mailCheck()方法。- 在编译的时候，编译器使用
Employee类中的mailCheck()方法验证该语句， 但是在运行的时候，Java虚拟机(JVM)调用的是Salary类中的mailCheck()方法。
以上整个过程被称为虚拟方法调用，该方法被称为虚拟方法。
Java中所有的方法都能以这种方式表现，因此，重写的方法能在运行时调用，不管编译的时候源代码中引用变量是什么数据类型。
多态的实现方式
- 重写
- 接口
- 生活中的接口最具代表性的就是插座，例如一个三接头的插头都能接在三孔插座中，因为这个是每个国家都有各自规定的接口规则，有可能到国外就不行，那是因为国外自己定义的接口类型。
java中的接口类似于生活中的接口，就是一些方法特征的集合，但没有方法的实现。
- 抽象类和抽象方法