Java进阶_多态特性

生活中的多态

多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。多态就是同一个接口，使用不同的实例而执行不同操作，如图所示：

现实中，比如我们按下 F1 键这个动作，同一个事件发生在不同的对象上会产生不同的结果。

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三个必要条件

继承，子类继承父类
重写，子类重写了父类的方法（方法名和父类同名则称为子类重写了父类的这个方法）
父类引用指向子类对象

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class Shape {
    void draw() {}
}
  
class Circle extends Shape {
    void draw() {
        System.out.println("Circle.draw()");
    }
}
  
class Square extends Shape {
    void draw() {
        System.out.println("Square.draw()");
    }
}
  
class Triangle extends Shape {
    void draw() {
        System.out.println("Triangle.draw()");
    }
}

多态的实现方式

方式一：重写

方式二：接口

方式三：抽象类和抽象方法

多态示例演示

当使用多态方式调用方法时，首先检查父类中是否有该方法，如果没有，则编译错误；如果有，再去调用子类的同名方法。

要想调用父类中被重写的方法，则必须使用关键字 super。

向上转型：Animal a = new Cat();（父类引用指向子类对象）

向下转型：Cat c = (Cat)a;（子类引用指向父类对象）

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//动物类
abstract class Animal {  
    abstract void eat();  
}

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//猫类
class Cat extends Animal {  
    public void eat() {  
        System.out.println("吃鱼");  
    }  
    public void work() {  
        System.out.println("抓老鼠");  
    }  
}

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//狗类
class Dog extends Animal {  
    public void eat() {  
        System.out.println("吃骨头");  
    }  
    public void work() {  
        System.out.println("看家");  
    }  
}

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public class Test {

    public static void show(Animal a)  {
        //调用eat方法
        a.eat();  
        // 类型判断，如果对象是猫执行猫做的事，如果是狗执行狗做的事
        if (a instanceof Cat)  {
            Cat c = (Cat)a; 
            // 猫做的事情  
            c.work();  
        } else if (a instanceof Dog) {
            Dog c = (Dog)a;
            // 狗做的事情 
            c.work();  
        }  
    }  

    public static void main(String[] args) {
      // 以 Cat 对象调用 show 方法
      show(new Cat());
      // 以 Dog 对象调用 show 方法
      show(new Dog());
  }         
}

例子解析（结合代码仔细分析）：

show方法的参数是Animal对象，即父类对象。

main方法中第一次调用show方法传入了子类对象，使用向上转型将子类对象（Cat）转为父类对象（Animal）的引用a，进入方法后，使用父类对象的引用a调用了eat方法，检查父类中是否有eat方法，如果没有则编译错误；如果有，则调用子类的同名方法，所以打印"吃鱼"。if语句中判断对象a属于Cat类的实例，使用向下转型将父类对象（Animal）的引用a转换为了子类对象（Cat）的引用c，使用子类对象的引用c调用work方法所以打印"抓老鼠"。

main方法中第二次调用show方法传入了子类对象，使用向上转型将子类对象（Dog）转为父类对象（Animal）的引用a，进入方法后，使用父类对象的引用a调用了eat方法，检查父类中是否有eat方法，如果没有则编译错误；如果有，则调用子类的同名方法，所以打印"吃骨头"。if语句中判断对象a属于Dog类的实例，使用向下转型将父类对象（Animal）的引用a转换为了子类对象（Dog）的引用c，使用子类对象的引用c调用work方法所以打印"看家"。

多态的优点

消除类型之间的耦合关系，修改维护更方便简单。
可替换性，对已存在代码具有可替换性。
可扩充性，增加新的子类不影响已存在类的多态性、继承性，以及其他特性的运行和操作。
接口性，向子类提供了一个共同接口，由子类来完善或者覆盖它而实现的。
灵活性，它在应用中体现了灵活多样的操作，提高了使用效率。
简化性，多态简化对应用软件的代码编写和修改过程，尤其在处理大量对象的运算和操作时，这个特点尤为突出和重要。