【基础篇】java的多态到底是什么?(详细案例逐步分析)
哈喽,大家好!我是Why,一名在读学生,目前刚刚开始进入自己的编程学习生涯。虽然学习起步较晚,但我坚信做了才有0或1的可能。学了一段时间以后也是选择在CSDN上分享自己的日常笔记,也希望能够在众多道友的大家庭中打成一片。
本文主要讲解🌈java的多态🌈如果大家读后觉得有用的话,还请大家多多支持博主:欢迎 ❤️点赞👍、收藏⭐、留言💬
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文章目录
- 🌾概念
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- ✨前提引入
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- 🍎向上转型
- 🍎向下转型
- 🍎instanceof 运算符
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- 🎯使用说明
- 🎯注意:
- 🥝好处:
- 💎基础语法
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- 🏓多态语法实例
- 🐳案例—为什么要用 if instanceof ?
- 🤡写在最后
🌾概念
多态,简单来说就是一种事物的多种形态。在java中即指一个实体在不同时刻代表的对象可能不一样。
原因在与对象都是引用数据类型。可以理解为父类型的引用指向了子类型的对象,或者是接口的引用指向接口实现类的对象。
举一个栗子,当你考试的时候有一个问题让你随便写一个动物的名字,此时,你写熊猫也好,长颈鹿也罢,只要它属于动物就行,这就是最基本的“多态”。再进一步,这些动物都要进食,我们就可以把进食设置为一个方法,但是每种动物的进食方法不一样,那这个就可以设置每个动物进食的特征。这样当我们说的动物不相同的时候,虽然使用了所有动物的特性——进食,但是又能把进食这个行为描述的更具体。
✨前提引入
🍎向上转型
子 —> 父(自动类型转换)
🍎向下转型
父 —> 子(强制类型转换,需要加强制类型转换符)
不要随便做强制类型转换。
当你需要访问的是子类对象中“特有”的方法,此时必须进行向下转型
🍎instanceof 运算符
🎯使用说明
第一:instanceof可以在运行阶段动态判断引用指向的对象的类型。
第二:instanceof的语法:
(引用 instanceof 类型)
第三:instanceof运算符的运算结果只能是:true/false
第四:a是一个引用,a变量保存了内存地址指向了堆中的对象。
假设(a instanceof A)为true表示:
a引用指向的堆内存中的java对象是一个A
为false表示:
a引用指向的堆内存中的java对象不是一个A
🎯注意:
任何时间,对类型进行向下转型时,一定要使用
instanceof 运算符进行判断
🥝好处:
使用该关键字都可以避免ClassCastException异常
💎基础语法
1、包括编译阶段和运行阶段:
编译阶段:绑定父类的方法。
运行阶段:动态绑定子类型对象的方法。简单来说就是编译阶段的类型是父类的,但是实际在运行的时候最终调用了子类的方法
也可以理解为:
多态表示多种形态:
编译的时候一种形态。
运行的时候另一种形态。
2、易错点:
多态情况下,子父类存在同名的成员变量或者静态成员方法的时候,访问的都是父类成员的变量或者方法
存在同名的非静态的成员方法的时候,访问的是子类的成员方法
3、使用场景
有继承关系 满足 is a ;例如:A is a B!
有实现关系 满足 has a ;例如:A has a B!
有方法的覆盖
4、好处
提高程序的扩展性
降低程序的耦合度
可以将所有的对象都看做是父类的,进而屏蔽了不同子类对象之间的差异性
🏓多态语法实例
package com.blog;/** * @author 尽欢 */public class Test{ public static void main(String[] args) { //之前创建对象 Animal animal01 = new Animal(); Cat cat01 = new Cat(); Dog dog01 = new Dog(); Pig pig01 = new Pig(); //学了多态以后创建对象 为什么可以这样? 因为有继承关系,满足 is a //切记,是父类型的引用 指向 子类型的对象 Animal a1 = new Cat(); Animal a2 = new Pig(); //能不能这样呢?不可以 为什么?因为二者没有继承关系 is a虽然说的通,但是有继承关系这个前提不满足 //Animal a3 = new Dog(); /** * 多态之间的转换 * 向上转型以及乡下转型 * */ //此时创建一个Animal对象,底层实际上是一只猫咪 Animal a4 = new Cat(); //调用子类继承过来的方法会是什么结果呢?执行子类重写的方法 a4.eat();//猫咪在吃鱼! /* 分析一下: java程序分为编译阶段和运行阶段。 编译阶段: 对于编译器来说,编译器只知道a4的类型是Animal类型 编译器发现该对象要调用 eat这个方法,就会去Animal的 类文件中找eat()方法,找到了对应的eat方法,直接绑定, 静态绑定成功 编译通过,而后进入运行阶段 运行阶段: a4这个引用实际上指向了在堆内存中创建的Cat对象, 所以eat的时候,真正实现该方法的实际上是该Cat对象 所以运行阶段会动态执行Cat对象的eat()方法 动态绑定成功 */ // 那么能否调用猫咪独有的方法呢? 不能! //a4.fish(); 报错了,为什么?这个引用不是实际指向了cat对象吗?为什么不能调用呢? /* * 继续分析: * 程序运行时,第一步,编译成class文件 * 编译阶段,编译器发现a4是一个Animal类型的对象 * 该对象要调用 fish() 这个方法————这也叫静态绑定 * 于是就去Animal的类文件中寻找该方法 * 结果没有找到,显示错误,直接编译失败 * 程序退出 */ //那么怎么调用猫咪独有的方法呢? 向下转型 Cat newCat = (Cat) a4; /* 向下转型需要注意什么? 注意转换类型 下面两行代码并没有报错,也就是说这样写实际上是“合法”的,因为编译器没有给我们警告提示 虽然我们知道a4实际上是一个猫咪。但是我们却可以直接强转为猪猪, 猪猪和猫咪之间又没有继承关系,这显然是不合理的,但是为什么就是能转换成功呢? 因为编译阶段的 a4 是一个Animal类型 Animal和Pig有没有及成果关系? 有 所以能转换 但是编译阶段,什么情况!一个猪类型的引用怎么想要指向猫类型的对象? 赶紧报错!!于是出现这个异常: java.lang.ClassCastException:类型转换异常 */ Pig newPig = (Pig) a4; newPig.sleep(); //怎么避免这类异常呢? //instanceof关键字 if(a4 instanceof Pig){ //进来了说明a4就是一个猪猪类型的对象 Pig realPig = (Pig) a4; } }}/** * 动物类:父类 * */class Animal{ /** * 所有动物的默认进食方法 * */ public void eat(){ System.out.println("动物在吃东西!"); }}/** * 猪猪类:动物类的子类 * */class Pig extends Animal { @Override /** * 重写父类的方法 * */ public void eat() { System.out.println("猪猪在吃白菜!"); } /** * 自己独有的方法 * */ public void sleep(){ System.out.println("猪猪在睡觉!"); }}/** * 猫咪类:动物类的子类 */class Cat extends Animal { /** * 重写父类的方法 * */ @Override public void eat() { System.out.println("猫咪在吃鱼!"); } /** * 自己独有的方法 * */ public void fish(){ System.out.println("猫咪在捕鱼!"); }}/** * 狗狗类:没有继承动物类 * */class Dog { /** * 自己独有的方法 * */ public void play(){ System.out.println("狗狗在摇尾巴!"); }}
🐳案例—为什么要用 if instanceof ?
package com.blog;/** * @Author jinhuan * @Date 2022/3/23 12:46 * Description: */public class instanceofTests { /** * * 有时候我们往往站在一个上帝视角去看问题 * 比如我们以为明明知道狗狗就是一个动物,那么为什么还要去判断类型呢? * 其实实际的开发中大多都是团队合作,到底底层传递来的是什么类型的数据,有时候我们真的不知道 * * */ public static void main(String[] args) { test(new Cat()); test(new Pig()); test(new Dog()); test(new Animal()); } /* * 假设程序员A在调用的test方法的时候,由于并不知道具体传递的是什么类型 * 但是知道是一个动物,要求我们对test方法进行扩展 * 使得: * 如果test接收的对象有自己独有的方法时,展示其独有的方法 * 如果没有的话就展示动物都具有的方法 */ /*原方法 static void test(Animal animal){ animal.eat(); } */ /** * 扩展后的方法 * */ static void test(Animal animal){ if(animal instanceof Cat){ ((Cat) animal).fish(); }else if(animal instanceof Dog){ ((Dog) animal).play(); }else if(animal instanceof Pig){ ((Pig) animal).sleep(); }else { animal.eat(); } }}class Animal{ public void eat(){ System.out.println("动物在吃东西!"); }}class Dog extends Animal{ @Override public void eat(){ System.out.println("狗狗在啃骨头!"); } public void play(){ System.out.println("狗狗在摇尾巴!"); }}class Pig extends Animal{ @Override public void eat() { System.out.println("猪猪在吃白菜!"); } public void sleep(){ System.out.println("猪猪在睡觉!"); }}class Cat extends Animal{ @Override public void eat() { System.out.println("猫咪在吃鱼!"); } public void fish(){ System.out.println("猫咪在捕鱼!"); }}
🤡写在最后
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