Java基础面向对象三大特性之一多态(Polymorphism)

文章目录

面向对象三大特性之一多态(Polymorphism)

二、向下转型，向上转型

面向对象三大特性之一多态(Polymorphism)

多态跟属性无关，多态指的是方法的多态，而不是属性的多态

一、 案例代入

<pre class="prettyprint hljs cs" deep="5" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, &quot;Courier New&quot;, monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 1.5em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">public class Animal {//父类：动物：
    public void shout(){
        System.out.println("我是小动物，我可以叫。。。");
    }
}

public class Cat extends Animal{
    //喊叫方法：
    public void shout(){
        System.out.println("我是小猫，可以喵喵叫");
    }
    public void scratch(){
        System.out.println("我是小猫，我可以挠人");
    }
}

public class Dog extends Animal{
    //喊叫：
    public void shout(){
        System.out.println("我是小狗，我可以汪汪叫");
    }
    public void guard(){
        System.out.println("我是小狗，我可以看家护院，保护我的小主人。。。");
    }
}

public class Pig extends Animal{
    public void shout(){
        System.out.println("我是小猪，我嗯嗯嗯的叫");
    }
    public void eat(){
        System.out.println("我是小猪，我爱吃东西。。");
    }

}

public class Girl {
    //跟猫玩耍：
    /*public void play(Cat cat){
        cat.shout();
    }*/
    //跟狗玩耍：
    /*public void play(Dog dog){
        dog.shout();
    }*/
    //跟小动物玩耍：
    public void play(Animal an){
        an.shout();
    }
}

public class Test {
    //这是一个main方法，是程序的入口：
    public static void main(String[] args) {
        //具体的猫：--》猫的对象
        //Cat c = new Cat();
        //具体的小女孩：--》女孩的对象
        Girl g = new Girl();
        //小女孩跟猫玩：
        //g.play(c);
        //具体的狗---》狗的对象：
        //Dog d = new Dog();
        //小女孩跟狗玩：
        //g.play(d);
        //具体的动物：--》动物的对象：
        //Cat c = new Cat();
        //Dog d = new Dog();
        Pig p = new Pig();
        Animal an = p;
        g.play(an);
    }
}</pre>

总结：

1、先有父类，再有子类：--》继承 先有子类，再抽取父类 ----》泛化

2、什么是多态：

多态就是多种状态：同一个行为，不同的子类表现出来不同的形态。

多态指的就是同一个方法调用，然后由于对象不同会产生不同的行为。

3、多态的好处：

为了提高代码的扩展性，符合面向对象的设计原则：开闭原则。

开闭原则：指的就是扩展是 开放的，修改是关闭的。

注意：多态可以提高扩展性，但是扩展性没有达到最好，以后我们会学习 反射

4、多态的要素：

4.1、继承：Cat extends Animal ,Pig extends Animal, Dog extends Animal

4.2、重写：子类对父类的方法shout()重写

4.3、父类引用指向子类对象：

<pre class="hljs nginx" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, &quot;Courier New&quot;, monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 0.75em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">Pig p = new Pig();
Animal an = p;</pre>

将上面的代码合为一句话：

Animal an = new Pig();

=左侧：编译期的类型

=右侧：运行期的类型

Animal an = new Pig();

g.play(an); //

<pre class="prettyprint hljs cpp" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, &quot;Courier New&quot;, monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 1.5em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">public void play(Animal an){//Animal an = an = new Pig();
        an.shout();
}</pre>

上面的代码，也是多态的一种非常常见的应用场合：父类当方法的形参，然后传入的是具体的子类的对象

然后调用同一个方法，根据传入的子类的不同展现出来的效果也不同，构成了多态。

内存分析

二、向下转型，向上转型

现在我就想访问到eat()方法和weight属性：

<pre class="prettyprint hljs java" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, &quot;Courier New&quot;, monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 1.5em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">public class Demo {
    //这是一个main方法，是程序的入口：
    public static void main(String[] args) {
        Pig p = new Pig();
        Animal an = p;//转型：向上转型
        an.shout();

        //加入转型的代码：
        //将Animal转为Pig类型：
        Pig pig = (Pig)an ;//转型：向下转型
        pig.eat();
        pig.age = 10;
        pig.weight = 60.8;
    }
}</pre>

对应内存：

思考之前的equals方法：

三、简单工厂设计模式

不仅可以使用父类做方法的形参，还可以使用父类做方法的返回值类型，真实返回的对象可以是该类的任意一个子类对象。

简单工厂模式的实现，它是解决大量对象创建问题的一个解决方案。将创建和使用分开，工厂负责创建，使用者直接调用即可。简单工厂模式的基本要求是

• 定义一个static方法，通过类名直接调用
• 返回值类型是父类类型，返回的可以是其任意子类类型
• 传入一个字符串类型的参数，工厂根据参数创建对应的子类产品

<pre class="prettyprint hljs cs" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, &quot;Courier New&quot;, monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 1.5em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Girl g = new Girl();

        //Cat c = new Cat();
        //Dog d = new Dog();
        //Pig p = new Pig();
        Animal an = PetStore.getAnimal("狗");

        g.play(an);
    }
}

public class PetStore {//宠物店 ---》工厂类
    //方法：提供动物
    public static Animal getAnimal(String petName){//多态的应用场合（二）
        Animal an = null;

        if("猫".equals(petName)){//petName.equals("猫") --》这样写容易发生空指针异常
            an = new Cat();
        }

        if("狗".equals(petName)){
            an = new Dog();
        }

        if("猪".equals(petName)){
            an = new Pig();
        }

        return an;
    }
}</pre>