多态表示同一个操作作用在不同对象时,会有不同的结果。
多态可分为编译时多态和运行时多态。
编译时多态:方法重载,编译时就可以确定到底调用哪个方法,可以被看做一个类中的方法多态性。
运行时多态:只有在运行时才能确定调用哪个方法,方法重写实现的多态是运行时多态。子类可以重写父类的方法,因此同样的方法在父类与子类有不同的表现形式。有两个必要条件:
-满足继承关系
-父类引用指向子类对象(向上转型、隐式转型、自动转型 小 -> 大) Animal one=new Cat(); 或者Animal one=new Cat(); Cat cat=new Cat(); one=cat;
多态的表现
Java中,父类的引用变量不仅可以指向自己的类型的实例对象,也可以指向其子类的实例对象。程序调用的方法在运行期才动态绑定,就是引用变量所指向的具体实例对象的方法,也就是内存里正在运行的那个对象的方法,而不是引用变量的类型中定义的方法。这种动态绑定的方法实现了多态。
父类类型创建子类对象,该对象可以调用父类派生的方法,子类重写的方法,但不能使用子类独有的方法。
public class Base {
public Base(){
g();
}
public void f(){
System.out.println("Base f()");
}
public void g(){
System.out.println("Base g()");
}
}
public class Derived extends Base {
public void f(){ //重写了父类的f()
System.out.println("Derived f()");
}
public void g(){ //重写了父类的g()
System.out.println("Derived g()");
}
public void d(){ //子类独有的方法
System.out.println("d()");
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args){
Base b=new Derived(); //调用父类构造函数,由于多态性,会调用子类重写的g()方法
b.f(); //调用子类重写的f()方法
//b.d(); 编译报错,由于子类对象为父类引用指向,不能调用自己独有的方法
}
}
子类引用指向父类对象(向下转型、强制类型转换),与向上转型相比,它可以调用子类特有的方法,但必须满足转换条件。
Animal one =new Cat(); //对象one是自动转为Animal类型,但是Cat类的实例
Cat temp=one; //编译报错 ,需强制类型
Cat temp=(Cat)one;
Dog temp2=(Dog)one; //编译报错,不满足转换条件,父类类型指向的实例化对象,只能强转换回对象对应的类型。
instanceof运算符
对象instanceof类,返回true/false,判断它左边的对象是否是它右边的类的实例,也就是判断对象是否满足某个特定类型实例特征,该运算符返回boolean类型的数据。
这样在进行向下强转类型时,就可以用instanceof来判断是否可以进行强转。
public class Test {
public static void main(String[] args){
Animal one =new Cat();
//Cat和Dog都继承Animal类
if(one instanceof Cat){ //常放在类型强转前
Cat temp=(Cat)one; //满足强转条件
System.out.println("one可以转换为Cat类型");
}
if(one instanceof Dog){
Dog temp=(Dog)one;
System.out.println("one可以转换为Dog类型");
}
if(one instanceof Animal){ //Animal是实例one的父类,所以one具有Animal特征
System.out.println("Animal");
}
if(one instanceof Object){ //Object是Animal的父类,所以one具有Object的特征
System.out.println("Object");
}
}
}
//运行结果
one可以转换为Cat类型
Animal
Object
之前方法重写说,返回值类型要相同,返回值为父类类型的时候,在方法重写时是可以向下兼容的,但不能向上兼容,例如下例,方法重写返回为子类类型是可以的,但是Object不行。
父类
public Animal create(){ return new Animal();}
子类
@Override
public Dog create(){ return new Dog();}
static修饰的类方法,属于类共享,只能被继承,不能被重写。即使在子类出现同名的方法,也是子类独有的方法。
父类中的静态方法无法被子类重写,所以向上转型之后,只能调用到父类原有的静态方法。如果想调用子类自己的独有的静态方法,需要类型再转回来。
Animal one=new Cat(); one.say(); //调用父类静态方法
Cat two=(Cat)one; two.say(); //调用自己的独有的静态方法
如果有一个饲养员类,去喂养不同的动物,每个动物的特征行为又不同。编写方法,传入不同类型的动物对象,调用各自的方法。
public void feed(Cat cat){
cat.eat(); //重写父类方法
cat.playBall(); //独有方法
}
public void feed(Dog dog){
dog.eat(); //重写父类方法
dog.sleep(); //独有方法
}
那如果有好多动物,要写一堆动物及他们各自的独有方法,有点儿麻烦。
也可以这样实现:
传入动物的父类,方法中通过类型转换,调用指定子类的方法。
public void feed(Animal obj){
if(obj instanceof Cat){
Cat temp=(Cat)obj;
temp.eat(); //如果只有这个吃的方法就不需要类型判断,强制转换了,因为可以直接调用重写父类的方法
temp.playBall(); //子类自己独有的方法,只能强制转换回自己的类型,否则作为父类类型不能直接调用子类独有的方法
}else if(obj instanceof Dog){
Dog temp=(Dog)obj;
temp.eat();
temp.sleep();
}
}
第二种比第一种编码效率会高,但如果再新增其它类的话,要在这个方法里面进行修改,会破坏已有方法的封装性。
只有类中的方法才有多态的概念,类中成员变量没有多态的概念。成员变量是无法实现多态的,成员变量的值取决父类还是子类并不取决于创建对象的类型,而是取决于所定义变量的类型,这是在编译期间确定的。
class Base{
public int i=1;
}
class Derived extends Base{
public int i=2;
}
public class Test{
public static void main(String[] args){
Base b=new Derived();
System.out.println(b.i);
}
}
运行结果:1