(一)定义
官方: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。
生活中的多态,如图所示:
多态性是对象多种表现形式的体现。
现实中,比如我们想做榨果汁这个动作:
- 如果用的是橙子,就会榨出橙汁 ;
- 如果用的是西瓜,就会榨出西瓜汁 ;
- 如果用的是蜜柚,就会榨出蜜柚汁 ;(有一说一,椰汁真的好喝)
同一个事件发生在不同的对象上会产生不同的结果。
(二)多态的好处(为什么需要多态)&怎么实现多态
1.好处(意义)
- 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
简言之,多态使得代码的编写更灵活,功能更强大。更专业的答案是:可以实现虚方法的动态绑定
2.多态的实现方式
- ① 重写:
- ② 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。
-
③ 抽象类和抽象方法:
(三)多态现象发生的前提
(1)继承
(2)有多态引用
父类类型 变量 = 子类的对象;
变形:
A:父类的类型[] 数组名 = new 父类的类型[长度];
数组名[下标] = 子类的对象;
B:形参的类型是父类的类型,实参是子类的对象
C:方法的返回值类型是父类的类型,返回的实际结果是子类的对象
D:某个成员变量声明的是父类的类型,实际接收的是子类对象
总结:父类类型的变量/元素中存储了子类的对象(子类对象的首地址)
(3)通过多态引用的父类类型的变量/元素“调用虚方法”(虚方法:可以被子类“重写”的方法)。
如果通过多态引用的父类类型的变量/元素调用的是非虚方法,或者是成员变量,那么不用考虑多态的问题,只看变量/元素的“编译时类型”。
具体代码:
public class CShape {
//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。
void draw(){
System.out.println("画形状");
}
}
class Circle extends CShape {
//
void draw(){
System.out.println("画圆形");
}
}
class Square extends CShape {
//
void draw(){
System.out.println("画矩形");
}
}class Trapezoid extends CShape {
//
void draw(){
System.out.println("画梯形");
}
}
public class TestCC {
public static void main(String args[]){
CShape shape =new Circle();//向上转型
shape.draw();
Circle c=(Circle)shape;//向下转型
c.draw();;
print(new Circle());
print(new Trapezoid());
}
public static void print(CShape ccc ){
ccc.draw();
//它是啥类型
if(ccc instanceof Circle){
Circle c=(Circle) ccc;
c.draw();
}else if(ccc instanceof Square){
Square s=(Square)ccc;
s.draw();
}else if(ccc instanceof Trapezoid ){
Trapezoid t=(Trapezoid )ccc;
t.draw();
}
}
}
(四)虚函数
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。
重写
我们将介绍在 Java 中,当设计类时,被重写的方法的行为怎样影响多态性。
方法的重写即子类能够重写父类的方法。
当子类对象调用重写的方法时,调用的是子类的方法,而不是父类中被重写的方法。
要想调用父类中被重写的方法,则必须使用关键字 super。
(五)金科玉律
(1)面向对象的基本特征有哪些?
封装、继承、多态
(2)面向对象的特征有哪些?
封装、继承、多态、抽象
(3)多态现象
编译时看父类 运行时看子类
如果子类重写的了“虚方法”,那么就一定执行的是重写后的代码。
如果子类没有重写“虚方法”,那么还是执行父类中的方法体。
(4)变量/对象的类型
运行时类型:就是new关键字后面出现的类型名,从new出来之后,就不会改变。 编译时类型:可以变化的 (1)当把对象赋值给一个父类变量/元素时,就会像上转型为父类类型 (2)当把对象“向下转型”为子类类型时,就会转为子类类型 (3)当然也可以手动的“向上转型”为父类的类型,即(父类类型)子类对象,也会转为父类类型 如果调用的是虚方法,那么要关注的是对象的运行时类型。 如果调用的是非虚方法,或者成员变量,那么要关注的是对象的编译时类型。
(5)什么是编译时类型? (1)对于变量来说,变量声明时,左边的类型就是它的编译时类型 (2)对于强制类型转换来说,()中写的类型是什么,它的编译时类型就是什么。如果有连续多次的强制类型转换,看最后一次。