2020-05-17--Java--day10【多態(tài)】

多態(tài)概述

多態(tài)的格式和使用

代碼當中體現(xiàn)多態(tài)性，其實就是一句話：父類引用指向子類對象。

格式：

  • 父類名稱 對象名 = new 子類名稱();
  • 接口名稱 對象名 = new 實現(xiàn)類名稱();

FU類：

public class Fu {

    public void method() {
        System.out.println("父類方法");
    }

    public void methodFu() {
        System.out.println("父類特有方法");
    }
}

ZI類：

public class Zi extends Fu {

    @Override
    public void method() {
        System.out.println("子類方法");
    }
}

main方法：

public class Demo01Multi {

    public static void main(String[] args) {
        // 使用多態(tài)的寫法
        // 左側(cè)父類的引用浅妆，指向了右側(cè)子類的對象
        Fu obj = new Zi();

        obj.method();
        obj.methodFu();
    }
}

運行：


多態(tài)中成員變量和成員方法的使用特點

訪問成員變量的兩種方式：

    1. 直接通過對象名稱訪問成員變量：看等號左邊是誰皿渗，優(yōu)先用誰樊拓，沒有則向上找洁闰。
    1. 間接通過成員方法訪問成員變量：看該方法屬于誰，優(yōu)先用誰赘阀，沒有則向上找益缠。

在多態(tài)的代碼當中，成員方法的訪問規(guī)則是：
看new的是誰基公，就優(yōu)先用誰幅慌，沒有則向上找。
口訣：編譯看左邊轰豆，運行看右邊胰伍。
對比一下：
成員變量：編譯看左邊，運行還看左邊秒咨。
成員方法：編譯看左邊喇辽，運行看右邊。
意思是：在調(diào)用成員變量或者成員方法時雨席，要看等號左邊的類中是否有該變量或者該方法菩咨。

FU類：

public class Fu /*extends Object*/ {

    int num = 10;

    public void showNum() {
        System.out.println(num);
    }

    public void method() {
        System.out.println("父類方法");
    }

    public void methodFu() {
        System.out.println("父類特有方法");
    }

}

ZI類：

public class Zi extends Fu {

    int num = 20;

    int age = 16;

    @Override
    public void showNum() {
        System.out.println(num);
    }

    @Override
    public void method() {
        System.out.println("子類方法");
    }

    public void methodZi() {
        System.out.println("子類特有方法");
    }
}

main方法：

public class Demo01MultiField {

    public static void main(String[] args) {
        // 使用多態(tài)的寫法，父類引用指向子類對象
        Fu obj = new Zi();
        System.out.println(obj.num); // 父：10
//        System.out.println(obj.age); // 錯誤寫法陡厘！
        System.out.println("=============");

        // 子類沒有覆蓋重寫抽米，就是父：10
        // 子類如果覆蓋重寫，就是子：20
        obj.showNum();
        
        //成員方法的使用
        obj.method(); // 父子都有糙置，優(yōu)先用子
        obj.methodFu(); // 子類沒有云茸，父類有，向上找到父類

        // 編譯看左邊谤饭，左邊是Fu标捺，F(xiàn)u當中沒有methodZi方法懊纳，所以編譯報錯。
//        obj.methodZi(); // 錯誤寫法亡容！
    }

}

總結(jié)：

  • 直接調(diào)用成員變量時嗤疯，等號左邊是誰，就用誰的成員變量闺兢，沒有就向上找茂缚。
  • 調(diào)用成員方法時，new的是誰的對象屋谭，就優(yōu)先用誰的方法脚囊，沒有就想上找，但是當在子類中找到該成員方法時桐磁，父類中必須要有該方法悔耘。
Fu obj = new Zi();
含義：受父類限制的子類對象，優(yōu)先執(zhí)行子類中復寫的父類方法所意，但是不能執(zhí)行父類中沒有的方法淮逊。

使用多態(tài)的好處

對象的上下轉(zhuǎn)型

向上轉(zhuǎn)型：

向上轉(zhuǎn)型就是類似于多態(tài)寫法，加入貓繼承于動物類扶踊，那么將貓看作動物就沒毛病，

創(chuàng)建格式：:父類 obj = new 子類();

舉例:

Animal類：

public abstract class Animal {

    public abstract void eat();

}

Cat 類：

public class Cat extends Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("貓吃魚");
    }
    // 子類特有方法
    public void catchMouse() {
        System.out.println("貓抓老鼠");
    }

main方法：

public class Demo01Main {

    public static void main(String[] args) {
        // 對象的向上轉(zhuǎn)型郎任，就是：父類引用指向之類對象秧耗。
        Animal animal = new Cat(); // 本來創(chuàng)建的時候是一只貓
        animal.eat(); // 貓吃魚

//        animal.catchMouse(); // 錯誤寫法！

但是這是再調(diào)用子類中特有的方法時舶治，就會報錯分井，因為這時對象已經(jīng)向上轉(zhuǎn)型，不能調(diào)用子類中父類沒有的方法霉猛。

向下轉(zhuǎn)型

對象的向下轉(zhuǎn)型其實是一個還原動作尺锚，類似于強制類型轉(zhuǎn)換。當貓類向上轉(zhuǎn)型到動物類后惜浅，再向下轉(zhuǎn)型為貓時瘫辩，沒問題。但是如果將這個之前是貓的動物類向下轉(zhuǎn)型為狗時坛悉，就不對了伐厌。

創(chuàng)建格式：子類名稱 對象名 = (子類名稱) 原本父類對象名;

含義:將父類對象還原為子類對象。

注意事項：在向下轉(zhuǎn)型之前裸影，必須保證該對象在創(chuàng)建時就是該子類的對象(貓)挣轨，這樣才能再次向下轉(zhuǎn)型為貓。
如果不是一個子類的話轩猩，就會報出ClassCastException的錯誤卷扮。

舉例：

Animal類：

public abstract class Animal {

    public abstract void eat();
}

Cat類：

public class Cat extends Animal {

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("貓吃魚");
    }

    // 子類特有方法
    public void catchMouse() {
        System.out.println("貓抓老鼠");
    }
}

Dog類：

public class Dog extends Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("狗吃SHIT");
    }

    public void watchHouse() {
        System.out.println("狗看家");
    }
}

main類：

public class Demo01Main {

    public static void main(String[] args) {
        // 對象的向上轉(zhuǎn)型荡澎，就是：父類引用指向之類對象。
        Animal animal = new Cat(); // 本來創(chuàng)建的時候是一只貓
        animal.eat(); // 貓吃魚

//        animal.catchMouse(); // 錯誤寫法晤锹！


        // 向下轉(zhuǎn)型衔瓮，進行“還原”動作
        Cat cat = (Cat) animal;
        cat.catchMouse(); // 貓抓老鼠

        // 下面是錯誤的向下轉(zhuǎn)型
        // 本來new的時候是一只貓，現(xiàn)在非要當做狗
        // 錯誤寫法抖甘！編譯不會報錯热鞍，但是運行會出現(xiàn)異常：
        // java.lang.ClassCastException，類轉(zhuǎn)換異常
        Dog dog = (Dog) animal;
    }

}

分析：

  1. 在向上轉(zhuǎn)型后衔彻，父類對象animal不能調(diào)用子類Cat的特有方法薇宠，那么對他進行向下轉(zhuǎn)型，然后就可以調(diào)用了艰额。
  2. 將父類對象animal轉(zhuǎn)為子類Dog時澄港，編譯不會報錯，但是運行異常java.lang.ClassCastException柄沮，類轉(zhuǎn)換異常
  3. 說明只能向下轉(zhuǎn)型為之前創(chuàng)建對象時的子類回梧。

類型判斷----instanceof關(guān)鍵字

在上一步中，我們是怎么知道該父類對象animal之前的引用是貓還是狗祖搓。

所以要進行類型的判斷狱意，使用instanceof關(guān)鍵字。
instanceof 嚴格來說是Java中的一個雙目運算符拯欧，用來測試一個對象是否為一個類的實例详囤，用法為：
對象名稱 instanceof 類名稱

實例：

/*
如何才能知道一個父類引用的對象，本來是什么子類镐作？
格式：
對象 instanceof 類名稱
這將會得到一個boolean值結(jié)果藏姐，也就是判斷前面的對象能不能當做后面類型的實例。
 */
public class Demo02Instanceof {

    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Dog(); // 本來是一只狗
        animal.eat(); // 狗吃SHIT

        // 如果希望掉用子類特有方法该贾，需要向下轉(zhuǎn)型
        // 判斷一下父類引用animal本來是不是Dog
        if (animal instanceof Dog) {
            Dog dog = (Dog) animal;
            dog.watchHouse();     //狗看家
        }
        // 判斷一下animal本來是不是Cat
        if (animal instanceof Cat) {
            Cat cat = (Cat) animal;
            cat.catchMouse();
        }
        // 調(diào)用給寵物的方法羔杨，傳進去Dog類對象
        giveMeAPet(animal);
    }

    public static void giveMeAPet(Animal animal) {
        if (animal instanceof Dog) {
            Dog dog = (Dog) animal;
            dog.watchHouse();
        }
        if (animal instanceof Cat) {
            Cat cat = (Cat) animal;
            cat.catchMouse();
        }
    }
}

分析：

  1. 首先創(chuàng)建Dog類對象，向上轉(zhuǎn)型為Animal類杨蛋，在使用時兜材，由于不知道該對象之前是哪個類的對象，所以要進行判斷該對象是什么類型的類對象六荒，使用instanceof關(guān)鍵字护姆，返回bool值，進而進行向下轉(zhuǎn)型掏击，就可以調(diào)用該子類中的特有方法了卵皂。

筆記本接口案例

  • 筆記本電腦（laptop）通常具備使用USB設(shè)備的功能。在生產(chǎn)時砚亭，筆記本都預留了可以插入USB設(shè)備的USB接口灯变，
    但具體是什么USB設(shè)備殴玛，筆記本廠商并不關(guān)心，只要符合USB規(guī)格的設(shè)備都可以添祸。
  • 定義USB接口滚粟，具備最基本的開啟功能和關(guān)閉功能。鼠標和鍵盤要想能在電腦上使用刃泌，那么鼠標和鍵盤也必須遵守USB規(guī)范凡壤，實現(xiàn)USB接口，否則鼠標和鍵盤的生產(chǎn)出來也無法使用耙替。

分析

進行描述筆記本類亚侠，實現(xiàn)筆記本使用USB鼠標、USB鍵盤

  • USB接口俗扇，包含開啟功能硝烂、關(guān)閉功能
  • 筆記本類，包含運行功能铜幽、關(guān)機功能滞谢、使用USB設(shè)備功能
  • 鼠標類，要實現(xiàn)USB接口除抛，并具備點擊的方法
  • 鍵盤類狮杨，要實現(xiàn)USB接口，具備敲擊的方法

圖例：

代碼：
1.定義USB接口：
該接口有兩個抽象類--打開設(shè)備和關(guān)閉設(shè)備

public interface USB {

    public abstract void open(); // 打開設(shè)備

    public abstract void close(); // 關(guān)閉設(shè)備

}

2.定義鼠標類和(鍵盤類)
這兩個類繼承USB接口镶殷，實現(xiàn)接口中的抽象方法禾酱，并有獨有的動作方法--click()和type()

// 鼠標就是一個USB設(shè)備
public class Mouse implements USB {
    @Override
    public void open() {
        System.out.println("打開鼠標");
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("關(guān)閉鼠標");
    }

    public void click() {
        System.out.println("鼠標點擊");
    }
}

// 鍵盤就是一個USB設(shè)備
public class Keyboard implements USB {
    @Override
    public void open() {
        System.out.println("打開鍵盤");
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("關(guān)閉鍵盤");
    }

    public void type() {
        System.out.println("鍵盤輸入");
    }
}

3.定義電腦類
電腦類實現(xiàn)獨有方法--開機和關(guān)機。
定義使用USB設(shè)備的方法绘趋，該方法的參數(shù)類型為USB類型，在方法中
首先打開設(shè)備(執(zhí)行公有方法打開設(shè)備)颗管，判斷設(shè)備類型陷遮，執(zhí)行設(shè)備特有方法，關(guān)閉設(shè)備(執(zhí)行共有方法)

public class Computer {

    public void powerOn() {
        System.out.println("筆記本電腦開機");
    }

    public void powerOff()  {
        System.out.println("筆記本電腦關(guān)機");
    }

    // 使用USB設(shè)備的方法垦江，使用接口作為方法的參數(shù)
    public void useDevice(USB usb) {
        usb.open(); // 打開設(shè)備
        if (usb instanceof Mouse) { // 一定要先判斷
            Mouse mouse = (Mouse) usb; // 向下轉(zhuǎn)型
            mouse.click();
        } else if (usb instanceof Keyboard) { // 先判斷
            Keyboard keyboard = (Keyboard) usb; // 向下轉(zhuǎn)型
            keyboard.type();
        }
        usb.close(); // 關(guān)閉設(shè)備
    }

}

Main：

public class DemoMain {

    public static void main(String[] args) {
        // 首先創(chuàng)建一個筆記本電腦
        Computer computer = new Computer();
        computer.powerOn();

        // 準備一個鼠標帽馋，供電腦使用
//        Mouse mouse = new Mouse();
        // 首先進行向上轉(zhuǎn)型
        USB usbMouse = new Mouse(); // 多態(tài)寫法
        // 參數(shù)是USB類型，我正好傳遞進去的就是USB鼠標
        computer.useDevice(usbMouse);

        // 創(chuàng)建一個USB鍵盤
        Keyboard keyboard = new Keyboard(); // 沒有使用多態(tài)寫法
        // 方法參數(shù)是USB類型比吭，傳遞進去的是實現(xiàn)類對象
        computer.useDevice(keyboard); // 正確寫法绽族！也發(fā)生了向上轉(zhuǎn)型
        // 使用子類對象，匿名對象衩藤，也可以
//        computer.useDevice(new Keyboard()); // 也是正確寫法

        computer.powerOff();
        System.out.println("==================");

        method(10.0); // 正確寫法吧慢，double --> double
        method(20); // 正確寫法，int --> double
        int a = 30;
        method(a); // 正確寫法赏表，int --> double
    }

    public static void method(double num) {
        System.out.println(num);
    }

}

Main函數(shù)分析：

  1. 首先創(chuàng)建一個筆記本類检诗，執(zhí)行筆記本的開機方法(powerOn)匈仗。
  2. 接入鼠標時，使用多態(tài)寫法將鼠標類向上轉(zhuǎn)型為USB接口類創(chuàng)建對象逢慌，將該對象傳入電腦類的USB使用方法中(useDevice)悠轩，這是常規(guī)寫法，符合要求攻泼，進而在該方法中執(zhí)行鼠標類中實現(xiàn)USB接口類的打開設(shè)備和關(guān)閉設(shè)備的兩個方法火架，并判斷類型為鼠標類，執(zhí)行獨有方法--點擊(click)忙菠。
  3. 接入鍵盤何鸡，不在顯式的將鍵盤類向上轉(zhuǎn)為USB接口類，采用正常寫法創(chuàng)建鍵盤類對象只搁，進而調(diào)用電腦類的使用USB的方法音比，將鍵盤對象傳進去，執(zhí)行該方法氢惋。(與鼠標執(zhí)行一致)
  • 第三部也是正確的洞翩，原因就是發(fā)生了類似于自動類型轉(zhuǎn)換的情況，例如：定義一個接受double類型參數(shù)的方法焰望，當傳入int類型時骚亿，也是可以的，發(fā)生自動類型轉(zhuǎn)換熊赖，將int轉(zhuǎn)為double類型来屠。

4.關(guān)閉電腦--執(zhí)行powerOff方法。

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
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