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18.Java 多态

程序员文章站 2024-03-05 13:03:06
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Java多态

18.Java 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。

1.多态的优点

  1. 消除类型之间的耦合关系

  2. 可替换性

  3. 可扩充性

  4. 接口性

  5. 灵活性

  6. 简化性

2.多态存在的三个必要条件:

  • 继承

  • 重写

  • 父类引用指向子类对象

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。

  1. 提高了代码的维护性(继承保证)

  2. 提高了代码的扩展性(由多态保证)

多态的弊端:不能使用子类的特有属性和行为。

3.多态实例:

public class Test { 
public static void main(String[] args) { 
    show(new Cat()); // 以 Cat 对象调用 show 方法 
    show(new Dog()); // 以 Dog 对象调用 show 方法 
    Animal a = new Cat(); // 向上转型 
    a.eat(); // 调用的是 Cat 的 eat 
    Cat c = (Cat)a; // 向下转型 
    c.work(); // 调用的是 Cat 的 work
} 
public static void show(Animal a) { 
    a.eat(); 
    // 类型判断 
    if (a instanceof Cat) { 
    // 猫做的事情 
    Cat c = (Cat)a; 
    c.work(); 
    } else if (a instanceof Dog) {
    // 狗做的事情 
    Dog c = (Dog)a; 
    c.work(); 
        }
    } 
} 
    abstract class Animal { 
    abstract void eat();
} 
    class Cat extends Animal { 
    public void eat() { 
    System.out.println("吃鱼");
} 
    public void work() {
    System.out.println("抓老鼠"); 
        } 
} 
    class Dog extends Animal { 
    public void eat() { 
    System.out.println("吃骨头");
    } 
    public void work() { 
    System.out.println("看家");
    } 
}

执行以上程序,输出结果为:
吃鱼
抓老鼠
吃骨头
看家
吃鱼
抓老鼠

4.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。
我们已经讨论了方法的重写,也就是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。

5.多态的实现方式

方式一:重写

方式二:接口

  1. 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。
  2. 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。具体可以看 java接口 这一章节的内容。

方式三:抽象类和抽象方法