Java进阶_多态特性

生活中的多态

        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，如图所示：

现实中，比如我们按下 F1 键这个动作，同一个事件发生在不同的对象上会产生不同的结果。

• 如果当前在浏览器界面下弹出的就是浏览器的帮助文档；
• 如果当前在 Word 下弹出的就是 Word 帮助；
• 在 Windows 下弹出的就是 Windows 帮助和支持。

三个必要条件 

• 继承，子类继承父类
• 重写，子类重写了父类的方法（方法名和父类同名则称为子类重写了父类的这个方法）
• 父类引用指向子类对象

class Shape {void draw() {}
}class Circle extends Shape {void draw() {System.out.println("Circle.draw()");}
}class Square extends Shape {void draw() {System.out.println("Square.draw()");}
}class Triangle extends Shape {void draw() {System.out.println("Triangle.draw()");}
}

多态的实现方式 

方式一：重写

方式二：接口

方式三：抽象类和抽象方法

多态示例演示

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。

要想调用父类中被重写的方法，则必须使用关键字 super。

向上转型：Animal a = new Cat();（父类引用指向子类对象）

向下转型：Cat c = (Cat)a;（子类引用指向父类对象）

//动物类
abstract class Animal {  abstract void eat();  
} 

//猫类
class Cat extends Animal {  public void eat() {  System.out.println("吃鱼");  }  public void work() {  System.out.println("抓老鼠");  }  
}  

//狗类
class Dog extends Animal {  public void eat() {  System.out.println("吃骨头");  }  public void work() {  System.out.println("看家");  }  
}

public class Test {public static void show(Animal a)  {//调用eat方法a.eat();  // 类型判断，如果对象是猫执行猫做的事，如果是狗执行狗做的事if (a instanceof Cat)  {Cat c = (Cat)a; // 猫做的事情  c.work();  } else if (a instanceof Dog) {Dog c = (Dog)a;// 狗做的事情 c.work();  }  }  public static void main(String[] args) {// 以 Cat 对象调用 show 方法show(new Cat());// 以 Dog 对象调用 show 方法show(new Dog());}         
}

例子解析（结合代码仔细分析）：

        show方法的参数是Animal对象，即父类对象。

        main方法中第一次调用show方法传入了子类对象，使用向上转型将子类对象（Cat）转为父类对象（Animal）的引用a，进入方法后，使用父类对象的引用a调用了eat方法，检查父类中是否有eat方法，如果没有则编译错误；如果有，则调用子类的同名方法，所以打印“吃鱼”。if语句中判断对象a属于Cat类的实例，使用向下转型将父类对象（Animal）的引用a转换为了子类对象（Cat）的引用c，使用子类对象的引用c调用work方法所以打印“抓老鼠”。

        main方法中第二次调用show方法传入了子类对象，使用向上转型将子类对象（Dog）转为父类对象（Animal）的引用a，进入方法后，使用父类对象的引用a调用了eat方法，检查父类中是否有eat方法，如果没有则编译错误；如果有，则调用子类的同名方法，所以打印“吃骨头”。if语句中判断对象a属于Dog类的实例，使用向下转型将父类对象（Animal）的引用a转换为了子类对象（Dog）的引用c，使用子类对象的引用c调用work方法所以打印“看家”。

多态的优点

1. 消除类型之间的耦合关系，修改维护更方便简单。
2. 可替换性，对已存在代码具有可替换性。
3. 可扩充性，增加新的子类不影响已存在类的多态性、继承性，以及其他特性的运行和操作。
4. 接口性，向子类提供了一个共同接口，由子类来完善或者覆盖它而实现的。
5. 灵活性，它在应用中体现了灵活多样的操作，提高了使用效率。
6. 简化性，多态简化对应用软件的代码编写和修改过程，尤其在处理大量对象的运算和操作时，这个特点尤为突出和重要。