JAVA之旅（八）——多态的体现，前提，好处，应用，转型，instanceof，多态中成员变量的特点，多态的案例
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一.多态
我们今天又要学习一个新的概念了，就是多态，它是面向对象的第三个特征，何谓多态？
某一类事物的多种存在方式
动物中的猫狗，人类中的男人，女人
我们可以把多态理解为事物存在的多种体现形态
当我们new一个猫类的时候，和new 一个动物，其实是一样的，多种形态变现
所以我们可以分这几部分分析
-
- 多态的体现
- 多态的前提
- 3.多态的好处
- 4.多态的应用
我们定义一个需求，描述动物，正常的逻辑应该是这样描述的
public class HelloJJAVA {
public static void main(String[] str) {
/**
* 动物： 猫，狗
*/
Cat c = new Cat();
c.eat();
dog d = new dog();
d.eat();
}
}
/**
* 动物
*
* @author LGL
*
*/
abstract class Animal {
abstract void eat();
}
/**
* 猫
*
* @author LGL
*
*/
class Cat extends Animal {
@Override
void eat() {
System.out.println("猫吃鱼");
}
}
/**
* 狗类
*
* @author LGL
*
*/
class dog extends Animal {
@Override
void eat() {
System.out.println("狗吃骨头");
}
}
这个体系我们展现出来一个为题，我们为了使用猫吃东西和狗吃东西，得new两个对象，要是多来几只小动物，我不还得new死，所以我们要想一个解决办法，他们有一个共性，就是都是动物，我们可以这样转换
Animal a = new Cat()
a.eat()
因为也是动物类型，我们输出
![这里写图片描述]()
这就是多态在程序中的表现
- 父类的引用指向了自己的子类对象，这就是多态的代码体现形式，人 = new 男人，换句话说，父类的引用也可以接收子类的对象，所以我们可以这样定义一个方法
public class HelloJJAVA {
public static void main(String[] str) {
/**
* 动物： 猫，狗
*/
AnimalEat(new Cat());
AnimalEat(new dog());
}
public static void AnimalEat(Animal a) {
a.eat();
}
}
这样就方便了，这样也就体现了多态的好处：
但是有前提的
- 必须类与类之间有关系，要么继承，要么实现
- 通常，还有一个前提就是存在覆盖
不过，有利有弊，还是会存在弊端的
- 提高了扩展性，但是只能使用父类的引用访问父类的成员，这是局限性，但是我们侧重扩展性
我们再返回前面说多态的转型，我们看这段代码
Animal a = new Cat();
a.eat();
我们也叫作向上转型，
如果想要调属性，该如何操作（向下转型）？
Animal a = new Cat()
a.eat()
Cat c = (Cat)a
c.sleep()
![这里写图片描述]()
也就是说，转型是强制将父类的引用，转为子类类型，向下转型。千万不要将父类对象转成子类对象，我们能转换的是父类引用指向子类对象的子类，多态自始至终都是子类对象在做着变化
那么你会了强转之后，你就说，我可以这样做
public class HelloJJAVA {
public static void main(String[] str) {
/**
* 动物： 猫，狗
*/
AnimalEat(new Cat());
AnimalEat(new dog());
}
public static void AnimalEat(Animal a) {
a.eat();
Cat c = (Cat) a;
c.sleep();
}
}
这样是不是可以？我们看结果
![这里写图片描述]()
这里报错了，提示的是狗类型不行转换成猫类型，的确，不能随便乱转。我们价格判断，怎么判断呢？条件语句该怎么写呢？这里我们又有一个关键字了instanceof
public class HelloJJAVA {
public static void main(String[] str) {
/**
* 动物： 猫，狗
*/
AnimalEat(new Cat());
AnimalEat(new dog());
}
public static void AnimalEat(Animal a) {
a.eat();
if(a instanceof Cat){
Cat c = (Cat) a;
c.sleep();
}
}
}
这样我们加了判断之后，我们就可以知道
![这里写图片描述]()
既然多态说了这么多，我们来看看多态的应用吧，还是以一个需求开始去分析
public class HelloJJAVA {
public static void main(String[] str) {
/**
* 需求：幼儿园有两个班 大班： 学习，睡觉 小班： 学习，睡觉 可以将两类事物进行抽取
*/
SmallClass s = new SmallClass();
s.study();
s.sleep();
BigClass b = new BigClass();
b.study();
}
}
/**
* 学生类
*
* @author LGL
*
*/
abstract class Student {
public abstract void study();
public void sleep() {
System.out.println("躺着睡");
}
}
/**
* 大班
*
* @author LGL
*
*/
class BigClass extends Student {
@Override
public void study() {
System.out.println("学习大班知识");
}
}
/**
* 小班
*
* @author LGL
*
*/
class SmallClass extends Student {
@Override
public void study() {
System.out.println("学习小班知识");
}
@Override
public void sleep() {
System.out.println("卧着睡");
}
}
这个例子输出
![这里写图片描述]()
你拿到一想，是不是根据上面的方法直接复用父类对象的引用？这里我们可以拿到一个单独的类去复用封装
/**
* 封装工具类
*
* @author LGL
*
*/
class DoStudent {
public void dosome(Student s) {
s.study();
s.sleep();
}
}
这样我们使用
DoStudent dos = new DoStudent();
dos.dosome(new BigClass());
dos.dosome(new SmallClass());
得到的结果
![这里写图片描述]()
我们再来看下多态的代码特点，我们举个例子
public class HelloJJAVA {
public static void main(String[] str) {
zi z = new zi();
z.method1();
z.method2();
z.method3();
}
}
class Fu {
void method1() {
System.out.println("fu method1");
}
void method2() {
System.out.println("fu method2");
}
}
class zi extends Fu {
void method1() {
System.out.println("zi method1");
}
void method3() {
System.out.println("zi method3");
}
}
你能告诉我打印的结果吗？
![这里写图片描述]()
我们现在用多态的思想去做
![这里写图片描述]()
你会知道，3是引用不了的，我现在把报错的的地方注释掉，然后你能告诉我运行的结果吗
![这里写图片描述]()
我们可以总结出特点（在多态中成员函数的特点）
- 在编译时期。参阅引用型变量所属的类是否有调用的方法，如果由，编译通过。如果没有编译失败
- 在运行时期，参阅对象所属的类中是否有调用的方法
- 简单总结就是成员函数在多态调用时，编译看左边，运行看右边
我们再在子类和父类中都定义一个int值分别是5和8
我们这么输出
Fu f = new zi()
System.out.println(f.num)
zi z = new zi()
System.out.println(z.num)
输出多少呢？
![这里写图片描述]()
这里就总结出
- 在多态中，成员变量的特点:无论编译和运行，都参考左边（引用型变量所属）
- 在多态中，静态成员变量的特点：无论编译和运行，都参考左边
我们把学到的应用在案例上
public class HelloJJAVA {
public static void main(String[] str) {
/**
* 需求：电脑运行实例，电脑运行基于主板
*/
MainBoard b = new MainBoard();
b.run();
}
}
/**
* 主板
*
* @author LGL
*
*/
class MainBoard {
public void run() {
System.out.println("主板运行了");
}
}
我们程序这样写， 无疑看出来很多弊端，我想上网，看电影，他却没有这功能，我们要怎么去做，我们重新设计程序，再增加
/**
* 网卡
*
* @author LGL
*
*/
class NetCard {
public void open() {
System.out.println("打开网络");
}
public void close() {
System.out.println("关闭网络");
}
}
但是这样，还是主板的耦合性是在是太强了，不适合扩展，所以，这个程序一定不是一个好的程序我，我们重新设计，用一个标准的接口
import javax.print.attribute.standard.MediaName;
public class HelloJJAVA {
public static void main(String[] str) {
/**
* 需求：电脑运行实例，电脑运行基于主板
*/
MainBoard m = new MainBoard();
m.run();
m.userPCI(null);
}
}
/**
* 扩展接口
*
* @author LGL
*
*/
interface PCI {
public void open();
public void close();
}
/**
* 主板
*
* @author LGL
*
*/
class MainBoard {
public void run() {
System.out.println("主板运行了");
}
public void userPCI(PCI p) {
if (p != null) {
p.open();
p.close();
} else {
System.out.println("没有设备");
}
}
}
我们现在不管增加听音乐还是上网的功能，只要实现PCI的接口，就可以实现，我们现在增加一个上网功能，该怎么做？
public class HelloJJAVA {
public static void main(String[] str) {
/**
* 需求：电脑运行实例，电脑运行基于主板
*/
MainBoard m = new MainBoard();
m.run();
m.userPCI(null);
m.userPCI(new NetCard());
}
}
/**
* 扩展接口
*
* @author LGL
*
*/
interface PCI {
public void open();
public void close();
}
/**
* 主板
*
* @author LGL
*
*/
class MainBoard {
public void run() {
System.out.println("主板运行了");
}
public void userPCI(PCI p) {
if (p != null) {
p.open();
p.close();
} else {
System.out.println("没有设备");
}
}
}
/**
* 网卡
*
* @author LGL
*
*/
class NetCard implements PCI {
public void open() {
System.out.println("打开网络");
}
public void close() {
System.out.println("关闭网络");
}
}
这样我们运行
![这里写图片描述]()
现在的主板是不是扩展性特别强，这就是多态的扩展性
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