Java 基础进阶篇（七）—— 面向对象三大特征之三：多态

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一、多态的概述

多态：是指执行同一个行为，会表现出不同的特征。

常见格式：

多态的前提： 有继承 / 实现关系；有父类引用指向子类对象；有方法重写（多态侧重行为多态）。

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二、多态中成员访问特点 ★

• 方法调用：编译看左，运行看右

  如下面例子：编译的时候是观察 Animal 对象是否有 run 方法，而运行时调用子类的方法。

• 变量调用：编译看左，运行也看左

  如下面例子：编译的时候是观察 Animal 对象是否有 name 变量，并且运行时调用的也是父类的变量。

  public abstract class Animal {public String name = "动物";public abstract void run();
  }
  public class Dog extends Animal{public String name = "狗狗";@Overridepublic void run() {System.out.println("狗在跑~~");}
  }
  public class Tortoise extends Animal {public String name = "乌龟";@Overridepublic void run() {System.out.println("乌龟在跑~~");}
  }
  

  public class Test {public static void main(String[] args) {Animal dog = new Dog();dog.run(); // 狗在跑~~System.out.println(dog.name); // 动物Animal tortoise = new Tortoise();tortoise.run(); // 乌龟在跑~~System.out.println(tortoise.name); // 动物}
  }
  

  注：多态注重行为多态。

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三、多态的优势与劣势

在多态形式下，右边对象可以实现解耦合，便于扩展和维护。

Animal a = new Dog();
a.run(); // 后续业务行为随对象而变，后续代码无需修改

定义方法的时候，使用父类型作为参数，该方法就可以接收这父类的一切子类对象，体现出多态的扩展性与便利。

public class Test {public static void main(String[] args) {Animal dog = new Dog();Animal tortoise = new Tortoise();run(dog); // 狗在跑~~run(tortoise); // 乌龟在跑~~}public static void run(Animal animal){animal.run();}
}

多态下会产生一个问题：多态下不能使用子类的独有功能，因此可利用强制类型转换解决此问题。

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四、多态下的类型转换

4.2 自动类型转换（从子到父）

子类对象赋值给父类类型的变量指向。

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4.2 强制类型转换（从父到子）

父类类型的变量强制转换为子类对象，格式如下：

作用：可以解决多态下的劣势，可以实现调用子类独有的功能。

注意：如果转型后的类型和对象真实类型不是同一种类型，那么在转换的时候就会出现类型转换异常 ClassCastException。

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4.3 instanceof 关键字

Java 建议强转前使用 instanceof 判断当前对象的真实类型，再进行强制转换。

判断关键字左边的变量指向的对象的真实类型，是否是右边的类型或者是其子类类型，是则返回 true，反之返回 false。

例1：调用子类独有功能。

public class Animal {public String name = "动物";public void run(){System.out.println("动物可以跑~~");}
}
public class Dog extends Animal {public String name = "狗狗";@Overridepublic void run() {System.out.println("狗在跑~~");}/**独有功能*/public void lookDoor(){System.out.println("狗在看门！");}
}public class Tortoise extends Animal {public String name = "乌龟";@Overridepublic void run() {System.out.println("乌龟在跑~~");}/**独有功能*/public void layEggs(){System.out.println("乌龟在下蛋！");}
}

public class Test1 {public static void main(String[] args) {// 自动类型转换Animal a = new Dog();a.run();// a.lookDoor(); // 多态下无法调用子类独有功能// 强制类型转换:可以实现调用子类独有功能的// 规定：有继承或者实现关系的 2 个类型就可以强制类型转换，运行时可能出现问题。// Tortoise t = (Tortoise) a; // 报错。编译阶段可以强制执行不会出错，运行时可能会出错Dog d = (Dog) a; // 因为 a 可能不是 Dog，可能是 Tortoise，因此需要强转d.lookDoor();// 建议强制转换前，先判断变量指向对象的真实类型，再强制类型转换。if(a instanceof Tortoise){Tortoise t = (Tortoise) a;t.layEggs(); // 调用子类独有的功能}else if(a instanceof Dog){Dog d1 = (Dog) a;d1.lookDoor();}}
}

例2：多态作为参数的实例。

public class Test2 {public static void main(String[] args) {Animal a1 = new Dog();go(a1);}public static void go(Animal a){System.out.println("预备~~~");a.run();// 独有功能if(a instanceof Tortoise){Tortoise t = (Tortoise) a;t.layEggs();}else if(a instanceof Dog){Dog d1 = (Dog) a;d1.lookDoor();}System.out.println("结束~~~~");}
}

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文章参考：Java入门基础视频教程，java零基础自学就选黑马程序员Java入门教程（含Java项目和Java真题）