多态、构造方法(构造函数、构造器)

1、多态

（1）多态概述定义及使用格式：

多态是继封装、继承之后，面向对象的特性。

父类引用变量可以指向子类对象。

注意：

多态的前提是必须有子父类关系或者类实现接口关系，否则无法完成多态。

在使用多态后的父类引用变量调用方法时，会调用子类重写后的方法。

多态的定义格式：就是父类的引用变量指向子类对象

使用格式：

父类类型  变量名 = new 子类类型();

变量名.方法名();

普通类多态定义的格式

父类 变量名 = new 子类();

如： class Fu {}

class Zi extends Fu {}

类的多态使用

Fu f = new Zi();

l 抽象类多态定义的格式：

抽象类 变量名 = new 抽象类子类();
如：  public  abstract class Fu {----------------定义一个抽象父类
         public abstract void method();----------抽象方法method
         }
public class Zi extends Fu {
　　public void method(){----------------重写方法
              System.out.println(“重写父类抽象方法”);
}
}
//类的多态使用
Fu fu= new Zi();--------------类的多态使用

l 接口多态定义的格式

接口 变量名 = new 接口实现类();
如：public interface Fu {
             public abstract void method();
}
public class Zi implements Fu {
             public void method(){
              System.out.println(“重写接口抽象方法”);
}
}
//接口的多态使用
Fu fu = new Zi();

l 注意事项

同一个父类的方法会被不同的子类重写。在调用方法时，调用的为各个子类重写后的方法。

如 Person p1 = new Student();

   Person p2 = new Teacher();

   p1.work(); //p1会调用Student类中重写的work方法

   p2.work(); //p2会调用Teacher类中重写的work方法

当变量名指向不同的子类对象时，由于每个子类重写父类方法的内容不同，所以会调用不同的方法。

（2）多态成员的方法

l 多态成员变量

当子父类中出现同名的成员变量时，多态调用该变量时：

编译时期：参考的是引用型变量所属的类中是否有被调用的成员变量。没有，编译失败。

运行时期：也是调用引用型变量所属的类中的成员变量。

简单记：编译和运行都参考等号的左边。编译运行看左边。

Public class Fu {-----------------------父类
    int num = 4;------------------------定义常量
}

Public class Zi extends Fu {---------------继承
    int num = 5;------------------定义常量，长量名与父类相同
}

Public class Demo {
    public static void main(String[] args)     {
        Fu f = new Zi();
        System.out.println(f.num);
        Zi z = new Zi();
        System.out.println(z.num);
    }
}

l 多态成员方法

编译时期：参考引用变量所属的类，如果类中没有调用的方法，编译失败。

运行时期：参考引用变量所指的对象所属的类，并运行对象所属类中的成员方法。

简而言之：编译看左边，运行看右边。

Public class Fu {
    int num = 4;
    void show()    {
        System.out.println("Fu show num");
    }
}

Public class Zi extends Fu {
    int num = 5;
   public void show()    {
        System.out.println("Zi show num");
    }
}

Public class Demo {
    public static void main(String[] args)     {
        Fu f = new Zi();
        f.show();
    }
}

 

（3）instanceof关键字

通过instanceof关键字来判断某个对象是否属于某种数据类型。如学生的对象属于学生类，学生的对象也属于人类。

使用格式：

boolean  b  = 对象  instanceof  数据类型;

如

Person p1 = new Student(); // 前提条件，学生类已经继承了人类

boolean flag = p1 instanceof Student; //flag结果为true

boolean flag2 = p1 instanceof Teacher; //flag结果为false

（4）多态转型：分为向上转型与向下转型两种 

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

 （5）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

 举例说明：

//描述动物类，并抽取共性eat方法
public 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
public class Dog extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("啃骨头");
    }

    public 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
public class Cat extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("吃鱼");
    }

    public void catchMouse() {
        System.out.println("抓老鼠");
    }
}

测试：

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
    }
}

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();

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

向下转型的好处：可以使用子类特有功能。

 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){…}

例如：

 2、构造方法（构造函数、构造器）

（1）构造方法介绍

从字面上理解即为构建创造时用的方法，即就是对象创建时要执行的方法。既然是对象创建时要执行的方法，那么只要在new对象时，知道其执行的构造方法是什么，

就可以在执行这个方法的时候给对象进行属性赋值。

格式： 

修饰符 构造方法名(参数列表) 

{ 

}

构造方法的体现：

构造方法没有返回值类型。也不需要写返回值。因为它是为构建对象的，对象创建完，方法就执行结束。

 构造方法名称必须和类名保持一致。

 构造方法没有具体的返回值。

public class Person {-------------------定义person类
    // Person的成员属性age和name
    private int age;
    private String name;
}
    // Person的构造方法，拥有参数列表

  public Person(int a, String nm) {------------------构造方法，传参
        // 接受到创建对象时传递进来的值，将值赋给成员属性
        age = a;
        name = nm;
    }
}

构造方法是专门用来创建对象的，也就是在new对象时要调用构造方法。

构造方法举例：

public class Person {
    // Person的成员属性age和name
    private int age;
    private String name;

    // Person的构造方法，拥有参数列表
    public Person(int a, String nm) {
        // 接受到创建对象时传递进来的值，将值赋给成员属性
        age = a;
        name = nm;
    }
    public void speak() {//---------------------定义方法
        System.out.println("name=" + name + ",age=" + age);
    }
} 

public class PersonDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建Person对象，并明确对象的年龄和姓名
        Person p2 = new Person(23, "张三");//---------------new对象时直接赋值
        p2.speak();
    }
}

构造方法的注意事项：

---------------描述事物时，并没有显示指定构造方法，当在编译Java文件时，编译器会自动给class文件中添加默认

的构造方法。如果在描述类时，我们显示指定了构造方法，那么，当在编译Java源文件时，编译器就不会再给class文件

中添加默认构造方法。

-----------------------一个类中可以有多个构造方法，多个构造方法是以重载的形式存在的

-----------------------构造方法是可以被private修饰的，作用：其他程序无法创建该类的对象。

（2）构造方法和一般方法的区别

目前学习了两种方法：一般方法与构造方法

区别：

-------------------构造方法在对象创建时就执行了，而且只执行一次。

-------------------一般方法是在对象创建后，需要使用时才被对象调用，并可以被多次调用

 构造方法举例：

//构造方法
//权限、类名（参数列表）
public class Person {
    private String name;
    private int age;
    public Person(String name,int age){//有参构造方法
        this.name=name;
        this.age=age;
    }
    public Person(){
        System.out.println("这是空参的构造方法");
    }
    
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    
}

package demo04;

public class Test {
//构造方法在创建对象时被调用，并且一个对象只能调用一次构造方法
    //构造方法只能对属性赋值一次
    //2、构造方法，如果该类没有构造方法，默认有一个空参构造方法
    //如果这个类有构造方法，就不会默认添加一个空参构造
    public static void main(String[] args) {
        
        Person p = new Person();
        Person b= new Person("lisi",19);
        System.out.println(p.getName()+".."+p.getAge());
        System.out.println(b.getName()+".."+b.getAge());
    }

}