多态

多态

概述

　　　　多态是继封装性，继承之后的，面向对象的第三大特性。

定义

　　　　多态：是指同一行为，具有多个不同的表现形式。

　　　　生活中，比如跑的动作，猫，狗，大象跑起来的动作都是不一样的，再比如飞的动作，昆虫、鸟类、人造飞机，飞起来的动作内容都是不一样的。可见，同一行为，通过不同的事物，可以表现出不同的形态。多态，描述的就是这样的一种状态。

前提

1. 继承或者实现【二选其一】
2. 父类的引用指向子类的对象【格式体现】
3. 方法的重写【不重写，是无意义的】

多态的表现

　　多态表现的格式：

父类类型  变量名  = new 子类对象;
变量名.方法名();

备注：父类类型值得是子类对象继承的父类类型，或者实现的父接口类型

public class  Fu {
    public void method() {
        System.out.println("这是父类的method方法");
    }    
}
// 1. 继承关系
public class Zi extends Fu {
    // 2. 方法的重写
    @Override
    public void method(){
        System.out.println("这是子类的method方法被执行。。。");
    } 
}
// polymorphism  多态
public class TestPolyDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        // 多态的格式
       /*
          父类类型  变量名  = new 子类对象;
          变量名.方法名();
        */ 
        // 3.父类的引用指向了子类的对象
        Fu fu = new Zi();
        fu.method();// 本质调用的是子类当中重写之后的method方法
    }
}   

如果在使用多态方式调用方法时，首先检查父类当中是否有该方法，如果没有，则编译报错，如果有，执行的是子类重写之后的方法。

多态的好处

在实际开发中，父类类型作为方法的形式参数（不同于司机参数），传递子类对象（实参）给方法，进行方法的调用，更能体现出多态的扩展性和便利性。

// 定义抽象的父类
public abstract class Animal{
    // 定义一个抽象的方法
    public abstract void eat();
    public void run(){
        System.out.println("用脚跑。。。");
    }
}
// 定义子类
public class Cat extends Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
}
public class Dog extends Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("狗啃骨头");
    }
}
public class Bird extends Animal {
    @Override
    public void eat(){
        System.out.println("鸟吃虫");
    }
}

// 定义测试类
public class TestDemo03 {
    
    public static void main(String[] args) {
        // 根据不同的对象，来表现不同的吃的内容
        Cat c = new Cat();
        showCatEat(c);// 猫吃鱼
        
        Dog dog = new Dog();
        showDogEat(dog);// 狗啃骨头
        
        Bird bird = new Bird();
        bird.eat();// 鸟吃虫子。。
        
        Cat c2 = new Cat();
        showAnimalEat(c2);
        
        // 
        Dog dog2 = new Dog();
        showAnimalEat(dog2);
        
    }
    
   /* public static void showCatEat(Cat cat) {
        cat.eat();// 猫吃鱼
    }
    public static void showDogEat(Dog dog) {
        dog.eat();
    }
    public static void showBirdEat(Bird bird) {
        bird.eat();
    }*/
    
    /*
       以上三个方法可以用来多态进行优化,可以被showAnimalEat方法所替代
    */
    public static void showAnimalEat(Animal animal) {
        animal.eat();
        animal.run();
    }
    
}

说明：用于多态特性的支持，showAnimalEat方法当中的Animal类型，是Cat和Dog的父类类型，父类类型接收子类对象，当然可以把cat对象和dog对象传递给方法。

当程序执行过程中。执行eat方法实际执行的是各自子类对象重写之后的eat方法

不仅仅可以做到替代，在扩展性方面，无论之后出现多个子类，都不需要编写showXxxEat方法了，直接使用showAnimalEat()方法了。

所以多态的好处，体现在可以使程序编写更简单，并且具有良好的扩展性。

 

访问类中成员变量有两种方式：

1.直接通过对象名访问成员变量：看等号左边是谁，优先用谁，没有继续往上找

2.间接通过成员方法访问成员变量：看该方法属于谁，优先用谁，没有则继续往上找。

// 定义一个父类
public class Fu {
    int num = 10;
    // 定义成员方法
    public void showNum() {
        System.out.println(num);
    }
}
// 定义子类
public class Zi extends Fu {
    int num = 20;  
    @Override
    public void showNum(){
        System.out.println(super.num);
    }
}
// 定义测试类
public class TestPolyFieldDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        // 多态的表示形式
        // 父类类型 变量名 = new 子类对象;
        // 变量名.成员变量名
        Fu fu = new Zi();
        System.out.println(fu.num);// 10  
        fu.showNum();// 20
        Zi zi = new Zi();
    }   
}

引用数据类型的转型

　　多态转型分为向上转型和向下转型两种：

向上转型

　　向上转型：多态本身就是子类类型向父类类型向上转型的过程，这个过程是默认的。当一个父类引用指向了一个子类对象时，便是向上转型。

　　使用格式：

父类类型  变量名 = new 子类类型();
比如： Animal animal = new Cat();

向下转型

　　向下转型：父类类型向子类类型向下转换的过程，这个过程是强制的。

　　一个已经向上转型的子类对象，将父类的引用转为子类引用，可以使用强制类型转换的格式，便是向下转型

子类类型  变量名  = (子类类型) 父类变量名;
比如： Cat cat = (Cat) animal;

转型的异常

　　在进行向下转化的过程中，一不小心就出现了java.lang.ClassCastException类型转换异常。

为了避免这种类型转换异常的发生，Java提供了 instanceof 关键字，给引用变量做类型的校验。

变量名  instanceof  数据类型
如果变量属于该数据类型，则返回true
如果变量不属于该数据类型，则返回false

所以，我们在转换前，最好先进行引用变量的类型判断

public class Test {
    
    public static void main(String[] args) {
        // 向上转型
        Animal animal = new Cat();
        // 向下转型
        if (animal instanceof Cat) {
            // 表明你就是一只猫
            Cat cat = (Cat) animal;
            cat.eat();// 吃鱼
            cat.catchMouse();// 逮老鼠
        } else if (animal instanceof Dog) {
            // 表明你就是一只狗
            Dog dog = (Dog) animal;
            dog.lookDoor();
        }
    }
}