多態(tài)冠胯，大概每個(gè)人都知道。但是锦针，又有幾個(gè)人真的理解什么是多態(tài)荠察、多態(tài)有哪些細(xì)節(jié)呢置蜀？如果你看到這篇文章的名字，腦海中對(duì)多態(tài)沒有一個(gè)清晰的概念悉盆，不妨點(diǎn)進(jìn)來看看盯荤，也許會(huì)有收獲。

什么是多態(tài)

簡(jiǎn)單的理解多態(tài)

多態(tài)焕盟，簡(jiǎn)而言之就是同一個(gè)行為具有多個(gè)不同表現(xiàn)形式或形態(tài)的能力秋秤。比如說，有一杯水脚翘，我不知道它是溫的灼卢、冰的還是燙的，但是我一摸我就知道了来农。我摸水杯這個(gè)動(dòng)作鞋真，對(duì)于不同溫度的水，就會(huì)得到不同的結(jié)果沃于。這就是多態(tài)涩咖。

那么，java中是怎么體現(xiàn)多態(tài)呢繁莹？我們來直接看代碼：

public class Water {
    public void showTem(){
        System.out.println("我的溫度是: 0度");
    }
}

public class IceWater extends Water {
    public void showTem(){
        System.out.println("我的溫度是: 0度");
    }
}

public class WarmWater extends Water {
    public void showTem(){
        System.out.println("我的溫度是: 40度");
    }
}

public class HotWater extends Water {
    public void showTem(){
        System.out.println("我的溫度是: 100度");
    }
}

public class TestWater{
    public static void main(String[] args) {
        Water w = new WarmWater();
        w.showTem();

        w = new IceWater();
        w.showTem();

        w = new HotWater();
        w.showTem();

    }
}

//結(jié)果:
//我的溫度是: 40度
//我的溫度是: 0度
//我的溫度是: 100度

這里的方法showTem（）就相當(dāng)于你去摸水杯檩互。我們定義的water類型的引用變量w就相當(dāng)于水杯，你在水杯里放了什么溫度的水咨演，那么我摸出來的感覺就是什么闸昨。就像代碼中的那樣，放置不同溫度的水雪标，得到的溫度也就不同零院，但水杯是同一個(gè)溉跃。

想必你也看出來了村刨，這段代碼中最關(guān)鍵的就是這一句

Water w = new WarmWater();

看過我前幾篇文章的應(yīng)該知道，我說在講多態(tài)的時(shí)候撰茎，會(huì)講一個(gè)很重要的知識(shí)點(diǎn) --- 向上轉(zhuǎn)型嵌牺。

這句代碼體現(xiàn)的就是向上轉(zhuǎn)型。后面我會(huì)詳細(xì)講解這一知識(shí)點(diǎn)龄糊。

多態(tài)的分類

已經(jīng)簡(jiǎn)單的認(rèn)識(shí)了多態(tài)了逆粹，那么我們來看一下多態(tài)的分類。

多態(tài)一般分為兩種：重寫式多態(tài)和重載式多態(tài)炫惩。重寫和重載這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)前面的文章已經(jīng)詳細(xì)將結(jié)果了僻弹，這里就不多說了。

• 重載式多態(tài)他嚷，也叫編譯時(shí)多態(tài)蹋绽。也就是說這種多態(tài)再編譯時(shí)已經(jīng)確定好了芭毙。重載大家都知道，方法名相同而參數(shù)列表不同的一組方法就是重載卸耘。在調(diào)用這種重載的方法時(shí)退敦，通過傳入不同的參數(shù)最后得到不同的結(jié)果。

  但是這里是有歧義的蚣抗，有的人覺得不應(yīng)該把重載也算作多態(tài)侈百。因?yàn)楹芏嗳藢?duì)多態(tài)的理解是：程序中定義的引用變量所指向的具體類型和通過該引用變量發(fā)出的方法調(diào)用在編程時(shí)并不確定，而是在程序運(yùn)行期間才確定翰铡，這種情況叫做多態(tài)钝域。 這個(gè)定義中描述的就是我們的第二種多態(tài)---重寫式多態(tài)。并且两蟀，重載式多態(tài)并不是面向?qū)ο缶幊烫赜械耐遥鄳B(tài)卻是面向?qū)ο笕筇匦灾唬ㄈ绻艺f的不對(duì)，記得告訴我赂毯。战虏。）。

  我覺得大家也沒有必要在定義上去深究這些党涕，我的理解是：同一個(gè)行為具有多個(gè)不同表現(xiàn)形式或形態(tài)的能力就是多態(tài)烦感，所以我認(rèn)為重載也是一種多態(tài)，如果你不同意這種觀點(diǎn)膛堤，我也接受手趣。

• 重寫式多態(tài)，也叫運(yùn)行時(shí)多態(tài)肥荔。這種多態(tài)通過動(dòng)態(tài)綁定（dynamic binding）技術(shù)來實(shí)現(xiàn)绿渣，是指在執(zhí)行期間判斷所引用對(duì)象的實(shí)際類型，根據(jù)其實(shí)際的類型調(diào)用其相應(yīng)的方法燕耿。也就是說中符，只有程序運(yùn)行起來，你才知道調(diào)用的是哪個(gè)子類的方法誉帅。
  這種多態(tài)通過函數(shù)的重寫以及向上轉(zhuǎn)型來實(shí)現(xiàn)淀散，我們上面代碼中的例子就是一個(gè)完整的重寫式多態(tài)。我們接下來講的所有多態(tài)都是重寫式多態(tài)蚜锨，因?yàn)樗攀敲嫦驅(qū)ο缶幊讨姓嬲亩鄳B(tài)档插。

  動(dòng)態(tài)綁定技術(shù)涉及到j(luò)vm，暫時(shí)不講（因?yàn)槲乙膊欢窃伲┕牛信d趣的可以自己去研究一下，我暫時(shí)還沒有時(shí)間去研究jvm氛悬。则剃。

多態(tài)的條件

前面說過凄诞，我們接下來說的多態(tài)，都是運(yùn)行時(shí)多態(tài)忍级。

• 繼承帆谍。在多態(tài)中必須存在有繼承關(guān)系的子類和父類。
• 重寫轴咱。子類對(duì)父類中某些方法進(jìn)行重新定義汛蝙，在調(diào)用這些方法時(shí)就會(huì)調(diào)用子類的方法。
• 向上轉(zhuǎn)型朴肺。在多態(tài)中需要將子類的引用賦給父類對(duì)象窖剑，只有這樣該引用才能夠具備技能調(diào)用父類的方法和子類的方法。

繼承也可以替換為實(shí)現(xiàn)接口戈稿。

繼承和重寫之前都說過了西土，接下來我們來看一下轉(zhuǎn)型是什么。

向上轉(zhuǎn)型與向下轉(zhuǎn)型

向上轉(zhuǎn)型

子類引用的對(duì)象轉(zhuǎn)換為父類類型稱為向上轉(zhuǎn)型鞍盗。通俗地說就是是將子類對(duì)象轉(zhuǎn)為父類對(duì)象需了。此處父類對(duì)象可以是接口。

案例驅(qū)動(dòng)

看一個(gè)大家都知道的例子：

public class Animal {
    public void eat(){
        System.out.println("animal eatting...");
    }
}

public class Cat extends Animal{

    public void eat(){

        System.out.println("我吃魚");
    }
}

public class Dog extends Animal{

    public void eat(){

        System.out.println("我吃骨頭");
    }

    public void run(){
        System.out.println("我會(huì)跑");
    }
}

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        Animal animal = new Cat(); //向上轉(zhuǎn)型
        animal.eat();

        animal = new Dog();
        animal.eat();
    }

}

//結(jié)果:
//我吃魚
//我吃骨頭

這就是向上轉(zhuǎn)型般甲，Animal animal = new Cat();將子類對(duì)象Cat轉(zhuǎn)化為父類對(duì)象Animal肋乍。這個(gè)時(shí)候animal這個(gè)引用調(diào)用的方法是子類方法。

關(guān)于方法調(diào)用的順序敷存，我們后面會(huì)詳細(xì)講解墓造。

轉(zhuǎn)型過程中需要注意的問題

• 向上轉(zhuǎn)型時(shí)，子類單獨(dú)定義的方法會(huì)丟失锚烦。比如上面Dog類中定義的run方法觅闽，當(dāng)animal引用指向Dog類實(shí)例時(shí)是訪問不到run方法的，animal.run()會(huì)報(bào)錯(cuò)涮俄。
• 子類引用不能指向父類對(duì)象蛉拙。Cat c = (Cat)new Animal()這樣是不行的。

向上轉(zhuǎn)型的好處

• 減少重復(fù)代碼禽拔，使代碼變得簡(jiǎn)潔刘离。
• 提高系統(tǒng)擴(kuò)展性室叉。

舉個(gè)例子：比如我現(xiàn)在有很多種類的動(dòng)物睹栖，要喂它們吃東西。如果不用向上轉(zhuǎn)型茧痕，那我需要這樣寫：

public void eat(Cat c){
    c.eat();
}

public void eat(Dog d){
    d.eat();
}
//......

eat(new Cat());
eat(new Cat());
eat(new Dog());
//......

一種動(dòng)物寫一個(gè)方法野来，如果我有一萬種動(dòng)物，我就要寫一萬個(gè)方法踪旷，寫完大概猴年馬月都過了好幾個(gè)了吧曼氛。好吧豁辉，你很厲害，你耐著性子寫完了舀患，以為可以放松一會(huì)了徽级，突然又來了一種新的動(dòng)物，你是不是又要單獨(dú)為它寫一個(gè)eat方法聊浅？開心了么餐抢？

那如果我使用向上轉(zhuǎn)型呢？我只需要這樣寫：

public void eat(Animal a){
    a.eat();
}

eat(new Cat());
eat(new Cat());
eat(new Dog());
//.....

恩低匙，搞定了旷痕。代碼是不是簡(jiǎn)潔了許多？而且這個(gè)時(shí)候顽冶，如果我又有一種新的動(dòng)物加進(jìn)來欺抗，我只需要實(shí)現(xiàn)它自己的類，讓他繼承Animal就可以了强重，而不需要為它單獨(dú)寫一個(gè)eat方法绞呈。是不是提高了擴(kuò)展性？

向下轉(zhuǎn)型

與向上轉(zhuǎn)型相對(duì)應(yīng)的就是向下轉(zhuǎn)型了间景。向下轉(zhuǎn)型是把父類對(duì)象轉(zhuǎn)為子類對(duì)象报强。(請(qǐng)注意！這里是有坑的拱燃。)

案例驅(qū)動(dòng)

先看一個(gè)例子：

//還是上面的animal和cat dog
Animal a = new Cat();
Cat c = ((Cat) a);
c.eat();
//輸出  我吃魚
Dog d = ((Dog) a);
d.eat();
// 報(bào)錯(cuò) ： java.lang.ClassCastException：com.chengfan.animal.Cat cannot be cast to com.chengfan.animal.Dog
Animal a1 = new Animal();
Cat c1 = ((Cat) a1);
c1.eat();
// 報(bào)錯(cuò) ： java.lang.ClassCastException：com.chengfan.animal.Animal cannot be cast to com.chengfan.animal.Cat

為什么第一段代碼不報(bào)錯(cuò)呢秉溉？相比你也知道了，因?yàn)閍本身就是Cat對(duì)象碗誉，所以它理所當(dāng)然的可以向下轉(zhuǎn)型為Cat召嘶，也理所當(dāng)然的不能轉(zhuǎn)為Dog，你見過一條狗突然就變成一只貓這種操蛋現(xiàn)象哮缺？

而a1為Animal對(duì)象弄跌，它也不能被向下轉(zhuǎn)型為任何子類對(duì)象。比如你去考古尝苇，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新生物铛只，知道它是一種動(dòng)物，但是你不能直接說糠溜，啊淳玩，它是貓，或者說它是狗非竿。

向下轉(zhuǎn)型注意事項(xiàng)

• 向下轉(zhuǎn)型的前提是父類對(duì)象指向的是子類對(duì)象（也就是說蜕着，在向下轉(zhuǎn)型之前轮傍，它得先向上轉(zhuǎn)型）

• 向下轉(zhuǎn)型只能轉(zhuǎn)型為本類對(duì)象（貓是不能變成狗的）壮吩。

  大概你會(huì)說磕蒲，我特么有病啊稠屠，我先向上轉(zhuǎn)型再向下轉(zhuǎn)型？韧骗？

  我們回到上面的問題：喂動(dòng)物吃飯嘉抒，吃了飯做點(diǎn)什么呢？不同的動(dòng)物肯定做不同的事袍暴，怎么做呢众眨？

public void eat(Animal a){
    if(a instanceof Dog){  
        Dog d = (Dog)a;
        d.eat();
        d.run();//狗有一個(gè)跑的方法      
    } 
    if(a instanceof Cat){  
        Cat c = (Cat)a;
        c.eat();
        System.out.println("我也想跑，但是不會(huì)"); //貓會(huì)抱怨    
    } 
    a.eat();//其他動(dòng)物只會(huì)吃
}

eat(new Cat());
eat(new Cat());
eat(new Dog());
//.....

現(xiàn)在容诬，你懂了么娩梨？這就是向下轉(zhuǎn)型的簡(jiǎn)單應(yīng)用，可能舉得例子不恰當(dāng)览徒，但是也可以說明一些問題狈定。

敲黑板，劃重點(diǎn)习蓬！看到那個(gè)instanceof了么纽什？

經(jīng)典案例分析多態(tài)

基本的多態(tài)和轉(zhuǎn)型我們都會(huì)了，最后加點(diǎn)餐躲叼÷郑看一個(gè)經(jīng)典案例：

class A {
    public String show(D obj) {
        return ("A and D");
    }

    public String show(A obj) {
        return ("A and A");
    }

}

class B extends A{
    public String show(B obj){
        return ("B and B");
    }

    public String show(A obj){
        return ("B and A");
    }
}

class C extends B{

}

class D extends B{

}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        A a1 = new A();
        A a2 = new B();
        B b = new B();
        C c = new C();
        D d = new D();

        System.out.println("1--" + a1.show(b));
        System.out.println("2--" + a1.show(c));
        System.out.println("3--" + a1.show(d));
        System.out.println("4--" + a2.show(b));
        System.out.println("5--" + a2.show(c));
        System.out.println("6--" + a2.show(d));
        System.out.println("7--" + b.show(b));
        System.out.println("8--" + b.show(c));
        System.out.println("9--" + b.show(d));
    }
}
//結(jié)果：
//1--A and A
//2--A and A
//3--A and D
//4--B and A
//5--B and A
//6--A and D
//7--B and B
//8--B and B
//9--A and D

//能看懂這個(gè)結(jié)果么？先自分析一下枫慷。

前三個(gè)让蕾，強(qiáng)行分析，還能看得懂或听。但是第四個(gè)探孝，大概你就傻了吧。為什么不是b and b呢誉裆？

這里就要學(xué)點(diǎn)新東西了顿颅。

當(dāng)父類對(duì)象引用變量引用子類對(duì)象時(shí)，被引用對(duì)象的類型決定了調(diào)用誰的成員方法足丢，引用變量類型決定可調(diào)用的方法粱腻。如果子類中沒有覆蓋該方法，那么會(huì)去父類中尋找斩跌。

可能讀起來比較拗口绍些，我們先來看一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：

class X {
    public void show(Y y){
        System.out.println("x and y");
    }

    public void show(){
        System.out.println("only x");
    }
}

class Y extends X {
    public void show(Y y){
        System.out.println("y and y");
    }
    public void show(int i){
        
    }
}

class main{
    public static void main(String[] args) {
        X x = new Y();
        x.show(new Y());
        x.show();
    }
}
//結(jié)果
//y and y
//only x

Y繼承了X，覆蓋了X中的show（Y y)方法滔驶，但是沒有覆蓋show（）方法遇革。

這個(gè)時(shí)候卿闹，引用類型為X的x指向的對(duì)象為Y揭糕，這個(gè)時(shí)候萝快，調(diào)用的方法由Y決定，會(huì)先從Y中尋找著角。執(zhí)行x.show(new Y());揪漩，該方法在Y中定義了，所以執(zhí)行的是Y里面的方法吏口；

但是執(zhí)行x.show();的時(shí)候奄容，有的人會(huì)說，Y中沒有這個(gè)方法安病昂勒？它好像是去父類中找該方法了，因?yàn)檎{(diào)用了X中的方法舟铜。

事實(shí)上戈盈，Y類中是有show（）方法的，這個(gè)方法繼承自X谆刨，只不過沒有覆蓋該方法塘娶，所以沒有在Y中明確寫出來而已，看起來像是調(diào)用了X中的方法痊夭，實(shí)際上調(diào)用的還是Y中的刁岸。

這個(gè)時(shí)候再看上面那句難理解的話就不難理解了吧。X是引用變量類型她我，它決定哪些方法可以調(diào)用虹曙；show（）和show(Y y)可以調(diào)用，而show(int i)不可以調(diào)用番舆。Y是被引用對(duì)象的類型根吁，它決定了調(diào)用誰的方法：調(diào)用y的方法。

上面的是一個(gè)簡(jiǎn)單的知識(shí)合蔽，它還不足以讓我們理解那個(gè)復(fù)雜的例子击敌。我們?cè)賮砜催@樣一個(gè)知識(shí)：

繼承鏈中對(duì)象方法的調(diào)用的優(yōu)先級(jí)：this.show(O)、super.show(O)拴事、this.show((super)O)沃斤、super.show((super)O)。

如果你能理解這個(gè)調(diào)用關(guān)系刃宵，那么多態(tài)你就掌握了衡瓶。我們回到那個(gè)復(fù)雜的例子：

abcd的關(guān)系是這樣的：C/D ---> B ---> A

我們先來分析4 ： a2.show(b)

• 首先，a2是類型為A的引用類型牲证，它指向類型為B的對(duì)象哮针。A確定可調(diào)用的方法：show(D obj)和show(A obj)。
• a2.show(b) ==> this.show(b)，這里this指的是B十厢。
• 然后.在B類中找show（B obj）等太，找到了，可惜沒用蛮放，因?yàn)閟how（B obj）方法不在可調(diào)用范圍內(nèi)缩抡，this.show(O)失敗，進(jìn)入下一級(jí)別：super.show(O)包颁，super指的是A瞻想。
• 在A 中尋找show（B obj)，失敗娩嚼，因?yàn)闆]用定義這個(gè)方法蘑险。進(jìn)入第三級(jí)別：this.show((super)O)，this指的是B岳悟。
• 在B中找show（（A）O）,找到了：show(A obj)漠其，選擇調(diào)用該方法。
• 輸出：B and A

如果你能看懂這個(gè)過程竿音，并且能分析出其他的情況和屎，那你就真的掌握了。

我們?cè)賮砜匆幌?：b.show(d)

• 首先春瞬，b為類型為B的引用對(duì)象柴信，指向類型為B的對(duì)象。沒有涉及向上轉(zhuǎn)型宽气，只會(huì)調(diào)用本類中的方法随常。
• 在B中尋找show(D obj)，方法√蜒模現(xiàn)在你不會(huì)說沒找到了吧绪氛？找到了，直接調(diào)用該方法涝影。
• 輸出 A and D枣察。

總結(jié)

本篇文章的內(nèi)容大體上就是這些了。我們來總結(jié)一下燃逻。

1. 多態(tài)序目，簡(jiǎn)而言之就是同一個(gè)行為具有多個(gè)不同表現(xiàn)形式或形態(tài)的能力。
2. 多態(tài)的分類：運(yùn)行時(shí)多態(tài)和編譯時(shí)多態(tài)伯襟。
3. 運(yùn)行時(shí)多態(tài)的前提：繼承（實(shí)現(xiàn)）猿涨，重寫，向上轉(zhuǎn)型
4. 向上轉(zhuǎn)型與向下轉(zhuǎn)型姆怪。
5. 繼承鏈中對(duì)象方法的調(diào)用的優(yōu)先級(jí)：this.show(O)叛赚、super.show(O)澡绩、this.show((super)O)、super.show((super)O)俺附。

事實(shí)上肥卡，當(dāng)你使用向上轉(zhuǎn)型的時(shí)候，你就使用了多態(tài)昙读。關(guān)于多態(tài)還有一些其他的知識(shí)點(diǎn)召调，比如幾個(gè)關(guān)鍵字：static膨桥、final等蛮浑，我們后面會(huì)一一講解。下一篇《重新認(rèn)識(shí)java（六） ----java中的另類：static關(guān)鍵字》不定期更新只嚣。

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