多态特性:
子类Child继承父类Father,我们可以编写一个指向子类的父类类型引用,该引用既可以处理父类Father对象,也可以处理子类Child对象,当相同的消息发送给子类或者父类对象时,该对象就会根据自己所属的引用而执行不同的行为,这就是多态。即多态性就是相同的消息使得不同的类做出不同的响应。
1 /** 2 * 多态特性 3 * 4 * @author Wáng Chéng Dá 5 * @create 2017-02-21 14:39 6 */ 7 class Father { 8 String x = "Father--x"; 9 static String y = "Father--y"; 10 11 void eat() { 12 System.out.println("Father喜欢吃大蒜!"); 13 } 14 15 static void speak() { 16 System.out.println("Father:儿子去写作业!"); 17 } 18 } 19 20 class Son extends Father { 21 String x = "Son--x"; 22 static String y = "Son--y"; 23 24 void eat() { 25 System.out.println("Son喜欢爽歪歪!"); 26 } 27 28 static void speak() { 29 System.out.println("Son:爸爸我可不可以不写作业, 练字啊?"); 30 } 31 } 32 33 public class Polymorphic { 34 35 public static void main(String[] args) { 36 37 System.out.println("---------父类引用指向子类对象[Father f = new Son()]START-----------"); 38 Father f = new Son(); // 父类引用指向了子类对象。 39 System.out.println(f.x); 40 System.out.println(f.y); 41 f.eat(); 42 f.speak(); 43 System.out.println("---------父类引用指向子类对象[Father f = new Son()]END-----------"); 44 45 46 System.out.println("---------[Son son = new Son()]START-----------"); 47 Son son = new Son(); 48 System.out.println(son.x); 49 System.out.println(son.y); 50 son.eat(); 51 son.speak(); 52 System.out.println("---------[Son son = new Son()]END-----------"); 53 54 55 System.out.println("---------[Father father = new Father()]START-----------"); 56 Father father = new Father(); 57 System.out.println(father.x); 58 System.out.println(father.y); 59 father.eat(); 60 father.speak(); 61 System.out.println("---------[Father father = new Father()]END-----------"); 62 63 64 System.out.println("---------[Son s = new Father()]START-----------"); 65 System.out.println("Son s = new Father()--子类引用指向父类会编译失败"); 66 System.out.println("---------[Son s = new Father()]END-----------"); 67 68 } 69 }
控制台输出:
---------父类引用指向了子类对象[Father f = new Son()]START----------- |
总结:
1:父类和子类有相同的成员变量 , 多态下访问的是父类的成员变量。
2:当子类重写父类非静态方法,多态下访问的是子类的非静态方法。
3:当子类重写父类静态方法,多态下访问的是父类的静态方法。
多态的实现:
Java实现多态有三个必要条件:继承、重写、向上转型。
继承:就是扩展已有类的功能,在继承中分为子类和父类,父类有时候也称为超类(super class),子类有时候称为派生类(一个父类可以有多个子类,一个子类必须只有一个父类)。
重写:子类对父类中某些方法进行重新定义(方法同时存在父子类关系中)。
向上转型:一个指向子类的父类类型引用[Father f = new Child()]。
1 class Wine { 2 private String name; 3 4 public String getName() { 5 return name; 6 } 7 8 public void setName(String name) { 9 this.name = name; 10 } 11 12 public Wine(){ 13 } 14 15 public String drink(){ 16 return "喝的是 " + getName(); 17 } 18 19 /** 20 * 重写toString() 21 */ 22 public String toString(){ 23 return "Wine中重写toString()"; 24 } 25 } 26 27 class Beer extends Wine{ 28 public Beer(){ 29 setName("啤酒"); 30 } 31 32 /** 33 * 重写父类方法,实现多态 34 */ 35 public String drink(){ 36 return "喝的是 " + getName(); 37 } 38 39 /** 40 * 重写toString() 41 */ 42 public String toString(){ 43 return "Wine : " + getName(); 44 } 45 } 46 47 class RedWine extends Wine{ 48 public RedWine(){ 49 setName("红酒"); 50 } 51 52 /** 53 * 重写父类方法,实现多态 54 */ 55 public String drink(){ 56 return "喝的是 " + getName(); 57 } 58 59 /** 60 * 重写toString() 61 */ 62 public String toString(){ 63 return "Wine : " + getName(); 64 } 65 } 66 67 public class Test { 68 public static void main(String[] args) { 69 //定义父类数组 70 Wine[] wines = new Wine[2]; 71 //定义两个子类 72 Beer beer = new Beer(); 73 RedWine redWine = new RedWine(); 74 75 //父类引用子类对象 76 wines[0] = beer; 77 wines[1] = redWine; 78 79 for(int i = 0 ; i < 2 ; i++){ 80 System.out.println(wines[i].toString() + "\n这杯" + wines[i].drink()); 81 System.out.println("-------------------------------"); 82 } 83 } 84 }
控制台输出:
Wine : 啤酒 这杯喝的是 啤酒 ------------------------------- Wine : 红酒 这杯喝的是 红酒 ------------------------------- |
特性:
1. 当子类重写父类的方法被调用时,只有对象继承链中的最末端的方法才会被调用。
2. 对于引用子类的父类类型,在处理该引用时,它适用于继承该父类的所有子类,子类对象的不同,对方法的实现也就不同,执行相同动作产生的行为也就不同。
经典实例
- 通过上面的讲述,可以说是对多态有了一定的了解。现在趁热打铁,看一个实例。
- 该实例是有关多态的经典例子,摘自:http://blog.csdn.net/thinkGhoster/archive/2008/04/19/2307001.aspx。
1 class A { 2 public String show(D obj) { 3 return ("A and D"); 4 } 5 6 public String show(A obj) { 7 return ("A and A"); 8 } 9 10 } 11 12 class B extends A{ 13 public String show(B obj){ 14 return ("B and B"); 15 } 16 17 public String show(A obj){ 18 return ("B and A"); 19 } 20 } 21 22 class C extends B{ 23 24 } 25 26 class D extends B{ 27 28 } 29 30 class Test { 31 public static void main(String[] args) { 32 A a1 = new A(); 33 A a2 = new B(); 34 B b = new B(); 35 C c = new C(); 36 D d = new D(); 37 System.out.println("A----B----C"); 38 System.out.println(" ┖----D"); 39 System.out.println("this.show(O)、super.show(O)、this.show((super)O)、super.show((super)O)"); 40 41 System.out.println("1--" + a1.show(b)); 42 System.out.println("2--" + a1.show(c)); 43 System.out.println("3--" + a1.show(d)); 44 System.out.println("4--" + a2.show(b)); 45 System.out.println("5--" + a2.show(c)); 46 System.out.println("6--" + a2.show(d)); 47 System.out.println("7--" + b.show(b)); 48 System.out.println("8--" + b.show(c)); 49 System.out.println("9--" + b.show(d)); 50 } 51 }
控制台输出:
A----B----C ┖----D this.show(O)、super.show(O)、this.show((super)O)、super.show((super)O) 1--A and A 2--A and A 3--A and D 4--B and A 5--B and A 6--A and D 7--B and B 8--B and B 9--A and D |
关系图谱:
分析:
在这里看结果1、2、3还好理解,从4开始就开始糊涂了,对于4来说为什么输出不是“B and B”呢?
首先我们先看一句话:当超类对象引用变量引用子类对象时,被引用对象的类型而不是引用变量的类型决定了调用谁的成员方法,但是这个被调用的方法必须是在超类中定义过的,也就是说被子类覆盖的方法。这句话对多态进行了一个概括。其实在继承链中对象方法的调用存在一个优先级:this.show(O)、super.show(O)、this.show((super)O)、super.show((super)O)。
比如4,a2.show(b),a2是一个引用变量,类型为A,则this为a2,b是B的一个实例,于是它到类A里面找show(B obj)方法,没有找到,于是到A的super(超类)找,而A没有超类,因此转到第三优先级this.show((super)O),this仍然是a2,这里O为B,(super)O即(super)B即A,因此它到类A里面找show(A obj)的方法,类A有这个方法,但是由于a2引用的是类B的一个对象,B覆盖了A的show(A obj)方法,因此最终锁定到类B的show(A obj),输出为"B and A”。
再比如8,b.show(c),b是一个引用变量,类型为B,则this为b,c是C的一个实例,于是它到类B找show(C obj)方法,没有找到,转而到B的超类A里面找,A里面也没有,因此也转到第三优先级this.show((super)O),this为b,O为C,(super)O即(super)C即B,因此它到B里面找show(B obj)方法,找到了,由于b引用的是类B的一个对象,因此直接锁定到类B的show(B obj),输出为"B and B”。
当超类对象引用变量引用子类对象时,被引用对象的类型而不是引用变量的类型决定了调用谁的成员方法,但是这个被调用的方法必须是在超类中定义过的,也就是说被子类覆盖的方法。