Java连载47-多态基础语法、作用

一、多态的语法

1.两个类之间没有继承关系的，使用多态是不能编译的。

2.无论向上还是向上转型，都需要有继承关系。

3.什么时候需要向下转型？

当调用的方法或者属性是子类型特有的，在父类型中不存在，就需要向下转型。

4.著名异常：java.lang.ClassCastException

package com.bjpowernode.java_learning;

​

public class D47_ {

  public static void main(String[] args) {

    Animal46 a3 = new Cat46();

    //a3.catchMouse();//这里使用的方法在Animal46中不存在，但是在Cat46中存在，所以需要强制类型转换

    Cat46 c4 = (Cat46)a3;

    Animal46 a5 = new Bird46();

    /**Cat46 c5 = (Cat46)a5;

    *

     * 上面这个程序编译是没有问题的，因为编译器检查到a5的数据类型是Animal46,Animal46和Cat46之间是存在

     * 继承关系的，并且Animal46是父类型，Cat46是子类型，父类型转换为子类型叫做向下转换类型，语法是合法的，

     * 程序虽然编译通过了，到那时程序在运行阶段会出现异常，因为JVM堆内存中真是存在的对象是Bird类型，Bird

     * 对象是无法转换为Cat对象的，因为两种类型之间不存在任何继承关系此时就会出现著名的异常:

     * java.lang.ClassCastException

     * 类型转换异常，这种异常总是在“向下转型”的时候会发生。

     *可以修改为:

     *if（a5 instanceof Cat46）{

     *  Cat46 c5 = (Cat46) a5;}

     *else if(a3 instanceof Bird46){

     *  Bird46 b5 = (Bird46) a5;}

     */

  }

}

class Animal46{

  public void move() {

    System.out.println("动物们再行走");

  }

}

class Cat46 extends Animal46{

  public void move() {

    System.out.println("小猫在行走");

  }//重写函数

  //下面是小猫类特有的函数

  public void catchMouse() {

    System.out.println("小猫是会抓老鼠的");

  }

}

class Bird46 extends Animal46{

  public void move() {

    System.out.println("小鸟在飞翔");

  }

}

注意：

（1）以上异常只有在强制类型转换的时候才会出现，也就是说“向下转型”存在隐患（编译通过了，到那时运行出错了）

（2）向上转型，只要编译通过了，运行一定不会出错.Animal46 a1 = new Cat46()

（3）向下转型，运行可能会出错，：Animal46 a1 = new Cat45();Bird46 b1 = (Bird46)a1;

5.如何避免向下转型出现的ClassCastException呢？

使用instanceof运算符可以避免出项上述情况，怎么用呢？

（1）格式：这个后面的数据类型是它在堆内存中的实际存储的数据类型。

（引用  instanceof 数据类型名）

（2）以上运算符的执行结果是布尔类型，结果可能是true/false

（3）关于运算结果true/false

假设：（a instanceof Animal）

true表示：a这个引用指向的对象是一个Animal类型

false表示：a这个引用指向的对象不是一个Animal类型

6.java规范中要求：在进行强制类型转换之前，建议采用instanceof运算符进行判断，避免ClassCastException异常的发生。

二、代码调试

快捷键：

F5：进入到该程序中

F6：下一步

F7：当前方法结束

F8：执行下一个断点

四、多态的作用

1.多态在实际开发的作用，以下以主人喂养宠物为例说明多态的作用：

（1）分析：主人喂养宠物这个场景要实现需要进行类型的抽象：

主人（类）

主人可以喂养宠物，所以主人有喂养的这个动作

宠物（类）

宠物可以吃东西，所以宠物有吃东西的这个动作

（2）面向对象编程的核心：定义好类，然后将类实例化为一个对象，给一个环境驱使一下，让各个对象之间协作起来形成一个系统

（3）多态的作用

先举个不使用多态的例子

package com.bjpowernode.java_learning;

​

public class D47_2_EffectOfPolymorphic {

  public static void main(String[] args) {

    Master47 m1 = new Master47();

    Cat47 c1 = new Cat47();

    m1.feed(c1);

    Dog47 d1 = new Dog47();

    m1.feed(d1);

  }

​

}

class Cat47{

  public void eat() {

    System.out.println("小猫爱吃鱼");

  }

}

class Dog47{

  public void eat() {

    System.out.println("小狗爱吃骨头");

  }

}

​

class Master47{

  public void feed(Cat47 c) {

    c.eat();

  }

  //函数重载一下，要是养小狗也得调用

  public void feed(Dog47 d) {

    d.eat();

  }

}

从上面的例子可以看出来：这种方式没有使用java语言中的多态机制，存在的缺点：Master47的扩展力很差，因为只要加一个新的宠物，Maset47这个类就要添加新的方法。

我们补充几个概念：

提高程序的耦合度（解耦合），提高程序的扩展力（软件开发的一个很重要的目标）

我们日v行：面向抽象编程不要面向具体过程编程，面向抽象编程的好处是：耦合度低，扩展能力强。

package com.bjpowernode.java_learning;

​

public class D47_3_PolymorphicExample {

  public static void main(String[] args) {

    Pet pDog = new Dog47_2();

    Pet pCat = new Cat47_2();

    Master47_2 m2 = new Master47_2();

    m2.feed(pDog);

    m2.feed(pCat);

    //我们利用多态就可以做到随便养宠物，将宠物作为父类

  }

​

}

class Pet {

  public void eat() {  }

}

class Cat47_2 extends Pet {

  public void eat() {

    System.out.println("小猫还在吃鱼");

  }

}

class Dog47_2 extends Pet {

  public void eat() {

    System.out.println("小狗还在吃骨头");

  }

}

class Master47_2{

  public void feed(Pet p) {

    p.eat();

  }

}

五、源码：

D47_1_polymorphic.java

D47_2_EffectOfPolymorphic.java

D47_3_PolymorphicExample.java

地址：

https://github.com/ruigege66/Java/blob/master/D47_1_polymorphic.java

https://github.com/ruigege66/Java/blob/master/D47_2_EffectOfPolymorphic.java

https://github.com/ruigege66/Java/blob/master/D47_3_PolymorphicExample.java

2.CSDN：https://blog.csdn.net/weixin_44630050（心悦君兮君不知-睿）

3.博客园：https://www.cnblogs.com/ruigege0000/

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