Java——多态 - 技术栈

一：认识

[1. 概念](#1. 概念)

[2. 格式](#2. 格式)

[3. 案例演示](#3. 案例演示)

二：访问特点

[1. 成员变量的访问](#1. 成员变量的访问)

[2. 成员方法的访问](#2. 成员方法的访问)

[3. 对比（总结）](#3. 对比（总结）)

三：向上转型

四：向下转型

[1. 类转换异常](#1. 类转换异常)

[2. Instanceof](#2. Instanceof)

五：多态的好处

六：总结

一：认识

1. 概念

面向对象的三大特征：封装，继承，多态。多态的前提是 extends 继承 或 implements 实现;

多态性指一个对象的多种形态。是对于对象而言的，与类无关；

2. 格式

继承：父类名称对象名= new 子类名称（）；

实现：接口名称对象名 = new 实现类名称（）；

【即 左父右子】

3. 案例演示

定义一个 Animal类，然后定义一个 Cat类，最后定义一个测试类：

复制代码

 我们定义一个AnimalClass类，CatClass类，还有一个测试类，通过向上转型来访问父类的 eat方法。

java 复制代码

public class AnimalClass {
    String name;//姓名
    int age;//年龄
    public void eat(){//普通方法
        System.out.println("吃饭饭");
    }
}

java 复制代码

public class CatClass extends AnimalClass{
    public void sleep(){
        System.out.println("爱睡觉");
    }
}

java 复制代码

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //左侧父类引用指向右侧子类对象
        AnimalClass a=new CatClass();
        a.eat();
    }
}

java 复制代码

C:\Java\jdk-17.0.11\bin\java.exe "-javaagent:C:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA 2022.1.3\lib\idea_rt.jar=2815:C:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA 2022.1.3\bin" -Dfile.encoding=UTF-8 -classpath C:\Test\classDemo\out\production\classDemo Multi01.Demo
吃饭饭

进程已结束,退出代码0

二：访问特点

1. 成员变量的访问

直接访问：直接通过对象名称访问成员变量，等号左边是谁, 就优先用谁，没有往上找；

间接访问：通过成员方法间接访问成员变量，**成员方法属于谁，**就优先用谁,没有往上找；

案例演示：

我们定义一个父类：AnimalClass , 定义一个子类：CatClass , 再定义一个测试类：Demo ;

测试类中对成员变量分别直接/间接访问；

另外，父类子类中的成员方法重名，子类优先调用自己的成员方法，若没有，再往上找，调用父类的；

java 复制代码

package Multi01;
public class AnimalClass {
    int age=66;//年龄
    public void show(){//普通方法
        System.out.println(age);
    }
}

java 复制代码

package Multi01;
public class CatClass extends AnimalClass{
    int age=100;
    public void show(){
        System.out.println(age);
    }
}

java 复制代码

package Multi01;
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //左侧父类引用指向右侧子类对象
        AnimalClass a=new CatClass();
        System.out.println(a.age);//直接访问成员变量
        System.out.println("=========");
        a.show();//间接通过方法访问成员变量
    }
}

java 复制代码

C:\Java\jdk-17.0.11\bin\java.exe "-javaagent:C:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA 2022.1.3\lib\idea_rt.jar=2334:C:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA 2022.1.3\bin" -Dfile.encoding=UTF-8 -classpath C:\Test\classDemo\out\production\classDemo Multi01.Demo
66
=========
100

进程已结束,退出代码0

2. 成员方法的访问

看 new 的是谁，就优先用谁里面的方法，没有，往上找；

即对于成员方法来说：编译看左边，运行看右边；(没有往上找)

编译是指源文件转换为字节码文件的过程，运行是指执行字节码文件的过程；

我们定义一个父类：Man，定义一个子类：Child，再定义一个测试类DemoMan.

java 复制代码

public class Man {
    String name;        //成员变量
    public void show(){ //成员方法
        System.out.println(name);
    }
    public void play(){ //成员方法
        System.out.println("这是父类的方法！");
    }
}

java 复制代码

package Multi01;
public class Child extends Man{
    String name="刘备备";
    public void show(){ //成员方法
        System.out.println(name);
    }
    public void sleep(){
        System.out.println("这是子类的方法");
    }
}

java 复制代码

package Multi01;
public class DemoMan {
    public static void main(String[] args) {
        Man m=new Child();//多态
        //成员方法的调用：编译看左边，执行看右边，没有往上找
        m.show();//子类中的show方法
        m.play();//往上找到父类的成员方法
    }
}

java 复制代码

C:\Java\jdk-17.0.11\bin\java.exe "-javaagent:C:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA 2022.1.3\lib\idea_rt.jar=2780:C:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA 2022.1.3\bin" -Dfile.encoding=UTF-8 -classpath C:\Test\classDemo\out\production\classDemo Multi01.DemoMan
刘备备
这是父类的方法！

进程已结束,退出代码0

3. 对比（总结）

成员变量：编译看左边，执行看左边；

成员方法：编译看左边，运行看右边：

（图片为转载，非本人绘制）

三：向上转型

含义：把右侧的 "new 子类名（）"当作父类来使用；

格式：父类名对象名 = **new 子类名（），**就是多态的格式。

向上转型一定是安全的，是从小范围到大范围。类似于数据类型的自动类型转换；

其实咱们前面提到的多态都是向上转型的，这里就不提供代码进行举例；

四：向下转型

含义：将父类对象还原成为本来的子类对象；

格式：子类名子类对象 = （子类名）父类对象 ；

我们定义一个父类 Man，一个子类 Child ,一个测试类DemoMan,将猫向上转型扩大范围当作动物来访问动物中的show，play方法;为了访问猫本身特有的方法，我们将其向下转型还原为本身来访问pure方法；

java 复制代码

public class Man {
    String name;        //成员变量
    public void show(){ //成员方法
        System.out.println(name);
    }
    public void play(){ //成员方法
        System.out.println("这是父类的方法！");
    }
}

java 复制代码

package Multi01;
public class Child extends Man{
    String name="刘备备";
    public void show(){ //成员方法
        System.out.println(name);
    }
    public void pure(){
        System.out.println("小孩子天真又可爱");
    }
}

java 复制代码

package Multi01;
public class DemoMan {
    public static void main(String[] args) {
        Man m=new Child();  //向上转型，孩子扩大范围为man
        //成员方法的调用：编译看左边，执行看右边，没有往上找
        m.show();//编译左边成功，执行右边子类中的show方法
        m.play();//编译左边成功，执行右边子类中的pay，没有往上找

        Child c=(Child) m;//向下转型，还原为Child本身
        c.pure();//调用本类特有的方法
    }
}

1. 类转换异常

但是，如果对象创建的时候不是猫，非要向下转型为猫，那么编译器不会报错，但会显示异常（类转换异常：java.lang.ClassCastException ）；

java 复制代码

package Multi01;
public class DemoMan {
    public static void main(String[] args) {
        Man m=new Child();  //向上转型，孩子扩大范围为man
        //成员方法的调用：编译看左边，执行看右边，没有往上找
        m.show();//编译左边成功，执行右边子类中的show方法
        m.play();//编译左边成功，执行右边子类中的pay，没有往上找
        Child c=(Child) m;//向下转型，还原为Child本身
        c.pure();//调用本类特有的方法
        System.out.println("========");

        Dog d=(Dog) m;//编译不会报错，但会出现异常
    }
}

java 复制代码

C:\Java\jdk-17.0.11\bin\java.exe "-javaagent:C:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA 2022.1.3\lib\idea_rt.jar=4577:C:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA 2022.1.3\bin" -Dfile.encoding=UTF-8 -classpath C:\Test\classDemo\out\production\classDemo Multi01.DemoMan
刘备备
这是父类的方法！
小孩子天真又可爱
========
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: class Multi01.Child cannot be cast to class Multi01.Dog (Multi01.Child and Multi01.Dog are in unnamed module of loader 'app')
	at Multi01.DemoMan.main(DemoMan.java:12)

进程已结束,退出代码1

2. Instanceof

那么，我们怎么确定一个父类引用的对象，原本是哪一个类呢？

在向下转型的时候，我们可以使用 Instanceof 借助 if...else... 语句先判断父类引用的对象原来是哪个类的，再进行下面的操作；

格式：if ( 父类对象 instangceof子类名 ) {

向下转型;

方法体；

}

java 复制代码

package Multi01;
public class DemoMan {
    public static void main(String[] args) {
        Man m=new Child();  //向上转型，孩子扩大范围为man
        //成员方法的调用：编译看左边，执行看右边，没有往上找
        m.show();//编译左边成功，执行右边子类中的show方法
        m.play();//编译左边成功，执行右边子类中的pay，没有往上找

        if(m instanceof Child){
        Child c=(Child) m;//向下转型，还原为Child本身
        c.pure();//调用本类特有的方法
        System.out.println("========");
        }

        if(m instanceof Dog){
        Dog d=(Dog) m;//编译不会报错，但会出现异常
        }
    }
}

五：多态的好处

多态的好处就是向上转型时，等号左边都是 " 父类名对象名 " ，对象名的类型都是父

类，不需要根据子类对象来 " 类名对象名 = new 类名 " 创建，使用时更加灵活；

（图片为转载，非本人绘制）

六：总结

在我看来，向上转型就是把一个子类进行放大成父类使用，向下转型就是把一个类还原

为它本身进行使用。比如，父类为 Animal，子类为 Dog，向上转型就是把 Dog 当作

Amimal 使用，向下转型就是把 Dog 还原为 Dog ,以便访问其特有的方法；