Java---多态

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前言

前面博客了解了Java语法中继承的相关知识，今天我们要对多态有一个基本的认识。

文章目录

• 前言
• protected 关键字
• 多态
• • 什么是多态
  • 实现条件
  • 重写
  • 重写与重载
  • 向上转型和向下转型
  • • 向上转型
    • 向下转型
    • 完结

      protected 关键字

      	范围	private	default	protected	public
      1	同一包中的同一类	✅	✅	✅	✅
      2	同一包中的不同一类		✅	✅	✅
      3	不同一包中的子类			✅	✅
      4	不同一包中的非子类				✅

      //extends1包中
      public class B {
        protected int b;
        public int c;
      }
      // extends1包中
      // 同一个包中的子类
      public class D extends B{
        public void method(){
          super.b = 20;     // 父类中protected成员在相同包子类中可以直接访问
          super.c = 30;     // 父类中public成员在相同包子类中可以直接访问
       }
      }
      // extends2包中
      // 不同包中的子类
      public class C extends B {
        public void method(){
          super.b = 20;     // 父类中protected修饰的成员在不同包子类中可以直接访问
          super.c = 30;     // 父类中public修饰的成员在不同包子类中可以直接访问
          }
      }
      // 不同包中的非子类
      public class TestC {
        public static void main(String[] args) {
          C c = new C();
          c.method();
          System.out.println(c.b);  // 父类中protected成员在不同包其他类中不能直接访问,编译报错
          System.out.println(c.c);    // 父类中public成员在不同包其他类中可以直接访问
       }
      }
      

      多态

      什么是多态

      多态的概念：通俗来说，就是多种形态。具体点就是去完成某个行为，当不同的对象去完成时会产生出不同的状态

      实现条件

      1. 必须在继承体系下
      2. 子类必须要对父类中方法进行重写
      3. 通过父类的引用调用重写的方法

      多态体现：在代码运行时，当传递不同类对象时，会调用对应类中的方法

      public class Animal {
        String name;
        int age;
        public Animal(String name, int age){
          this.name = name;
          this.age = age;
       }
        public void eat(){
          System.out.println(name + "吃饭");
       }
      }
      public class Cat extends Animal{
        public Cat(String name, int age){
          super(name, age);
       }
        @Override
        public void eat(){
          System.out.println(name+"吃鱼~~~");
       }
      }
      public class Dog extends Animal {
        public Dog(String name, int age){
          super(name, age);
       }
        @Override
        public void eat(){
          System.out.println(name+"吃骨头~~~");
       }
      }
      public class TestAnimal {
        // 编译器在编译代码时，并不知道要调用Dog 还是 Cat 中eat的方法
        // 等程序运行起来后，形参a引用的具体对象确定后，才知道调用那个方法
        // 注意：此处的形参类型必须是父类类型才可以
        public static void eat(Animal a){
          a.eat();
       }
        public static void main(String[] args) {
          Cat cat = new Cat("猫",2);
          Dog dog = new Dog("狗", 1);
          eat(cat);
          eat(dog);
       }
      }
      

      

      当类的调用者在编写 eat 这个方法的时候, 参数类型为 Animal (父类), 此时在该方法内部并不知道, 也不关注当前的a 引用指向的是哪个类型(哪个子类)的实例.此时，a这个引用调用 eat方法可能会有多种不同的表现，这就是多态。

      重写

      重写(override)：也称为覆盖。重写是子类对父类非静态、非private修饰，非final修饰，非构造方法等的实现过程

      进行重新编写, 返回值和形参都不能改变。即外壳不变，核心重写！重写的好处在于子类可以根据需要，定义特定于自己的行为。

      方法重写的规则：

      1. 子类在重写父类的方法时，一般必须与父类方法原型一致： 返回值类型 方法名 (参数列表) 要完全一致
      2. 被重写的方法返回值类型可以不同，但是必须是具有父子关系
      3. 访问权限不能比父类中被重写的方法的访问权限更低。例如：如果父类方法被public修饰，则子类中重写该方法就不能声明为 protected
      4. 父类被static、private修饰的方法、构造方法都不能被重写。
      5. 重写的方法, 可以使用 @Override 注解来显式指定. 有了这个注解能帮我们进行一些合法性校验.

      重写与重载

      区别点	重写	重载
      参数列表	一定不能修改	必须修改
      返回值类型	一定不能修改（除非可以构成父子关系）	可以修改
      访问限定符	一定不能做更严格的限制	可以修改

      方法重载是一个类的多态性表现,方法重写是子类与父类的一种多态性表现(重点理解)

      向上转型和向下转型

      向上转型

      创建一个子类对象，将其当成父类对象来使用

      语法格式：

      父类类型 对象名 = new 子类类型（）;

      Animal animal = new Cat("猫",2);
      

      猫是动物，因此将猫（子类对象）转化为动物（父类）引用是合理的，大范围可以包含小范围。

      使用场景：

      1.直接赋值
       Animal cat = new Cat("猫",2);  子类对象赋值给父类对象
      2. 方法传参
       public class TestAnimal {
       //形参为父类型引用，可以接收任意子类的对象
        public static void eatFood(Animal a){
          a.eat();
       }
       
      3.作返回值
       public static Animal buyAnimal(String var){
          if("狗".equals(var) ){
          //返回任意子类对象
            return new Dog("狗狗",1);
         }else if("猫" .equals(var)){
         //返回任意子类对象
            return new Cat("猫猫", 1);
         }else{
            return null;
         }
       }
      

      向下转型

      将一个子类对象经过向上转型之后当成父类方法使用，再无法调用子类的方法，但有时候可能需要调用子类特有的方法，此时：将父类引用再还原为子类对象即可，即向下转换

      public class TestAnimal {
        public static void main(String[] args) {
          Cat cat = new Cat("猫",2);
          Dog dog = new Dog("狗", 1);
          // 向上转型
          Animal animal = cat;
          animal.eat();
          animal = dog;
          animal.eat();
          
      //向下转型
      // 程序可以通过编程，但运行时抛出异常---因为：animal实际指向的是狗
      // 现在要强制还原为猫，无法正常还原，运行时抛出：ClassCastException
          cat = (Cat)animal;
          cat.mew();
          // animal本来指向的就是狗，因此将animal还原为狗也是安全的 
          dog = (Dog)animal;
          dog.bark();
          }
      }
      

      Java中为了提高向下转型的安全性，引入了 instanceof ，如果该表达式为true，则可以安全转换

       if(animal instanceof Cat){
            cat = (Cat)animal;
            cat.mew();
         }
          if(animal instanceof Dog){
            dog = (Dog)animal;
            dog.bark();
      

      完结

      好了，这期的分享到这里就结束了~

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      我们下期不见不散~~

      下期预告：java—抽象类和接口