Java多态的6大特性|乐字节

大家好，我是乐字节的小乐，前几天讲完了Java继承，接下来我们会讲述Java多态。

以上就是本次学习的6大任务。我们依次来看。

一、 Object类

Object类是所有Java类的根基类。

如果在类的声明中未使用extends关键字指明其基类，则默认基类为Object类。

class Person{
}

等价于

class Person extends Object{
}

1、对象的实例化过程

实例化一个类是从最顶级的超类开始实例化的, 是一层一层的包裹结构. “先父类后子类,先静态后成员”。

⑴toString方法

toString: 对象的字符串表示

Object类中定义有public String toString() 方法，其返回值是String类型，用来描述当前对象的有关信息。

在进行String与其他类型数据的连接操作时（如：System.out.println(“hello ” + person)），将自动调用该对象类的toString()方法

可以根据需要在用户自定义类型中重写toString()方法。

⑵equals方法

equals:比较相等，默认地址比较(”第一个盒子的比较”)，要比较第二个盒子需要重写该方法

Object类中定义有：public boolean equals(Object obj)方法

提供定义对象是否”相等”的逻辑

Object的equals方法定义为：x.equals(y)当x和y是同一个对象的引用时返回true,否则返回false

JDK提供的一些类，如String，Integer，Date等，都已经重写了Object的equals方法，调用这些类的equals方法，x.equals(y),当x和y所引用的对象是同一类对象且属性内容相等时（并不一定是相同对象），返回true否则返回false.

可以根据需要在用户自定义类型中重写equals方法

练习：重写前面定义的“Person”类和”Student”类的toString及equals方法，并测试。

二、 对象转型（casting）

一个基类的引用类型变量可以“指向”其子类的对象。

一个基类的引用不可以访问其子类对象的新增成员（包括属性和方法）。

可以使用 “引用变量 instanceof 类名”来判断该引用类型变量所“指向”的对象是否属于该类或该类的子类。

子类对象可以当作基类的对象来使用，称作向上转型(upcasting)，反之称为向下转型(downcasting)

例1：有

Animal类（父类）

Cat类 (子类)

Dog类（子类）

测试：父类引用 = 父类对象

子类引用 = 子类对象

父类引用 = 子类对

父类引用调用父类继承而来的属性和方法

父类引用调用子类特有属性和方法(向下转型)

子类对象 instanceof父类

强制类型转换后能调用子类特有成员（属性和方法）

例2：

测试将父类形参用子类对象作为实参使用

1、 重载

2、 通过强制类型转换调用子类特有成员

三、 多态

静态绑定(静态联编): 在编译期完成，可以提高代码执行速度。静态绑定的方法包括：

1. 静态方法

2. 构造器

3. private方法

4. 用关键字super 调用的方法

动态绑定(动态联编)：指在“执行期间（而非编译期间）” 判断所引用对象的实际类型，根据其实际的类型调用其相应的方法。 这虽然让我们编程灵活，但是降低了代码的执行速度。这也是JAVA比C/C++速度慢的主要因素之一。

多态，polymorphism 即多种形态，模糊策略，以不变应万变，使用多态可以编写更加通用的代码。

多态的概念发展出来，是以封装和继承为基础的。子类以父类的身份出现，但做事情时还是以自己的方法实现。

相同的事物，调用其相同的方法，参数也相同时，但表现的行为却不同。

要发生多态有三个必要条件：要有继承，要有重写，父类引用指向子类对象

父类是父类

子类是子类

子类是父类

父类不是子类

子类不是其他子类

多态例子：

例1(必须掌握看透):

Animal Cat Dog

例2 (提高理解多态)：先思考再运行看结果

做题四大原则：

1、继承链，自己没有找父亲；

2、编译看类型+确定方法表，运行找对象

3、就近最优原则：自己没有找父亲

4、发生多态，基类对子类的新增方法不可见

四、 抽象类

用abstract关键字来修饰一个类时，这个类叫做抽象类；用abstract来修饰一个方法时，该方法叫做抽象方法。

含有抽象方法的类必须被声明为抽象类，抽象类必须被继承，抽象方法必须被重写

抽象类不能被实例化

抽象方法只需声明而不需要实现

例：动物高兴了都会叫 但对于不同种类的动物，各自的叫声不同，动物（这个父类）的叫法/叫声永远不可能满足子类的需求

五、 接口

接口（interface）是抽象方法和常量值的定义的集合。

从本质上讲，接口是一种特殊的抽象类，这种抽象类中只包含常量和方法的定义，而没有变量和方法的实现

从语义上可以理解为，对于某一种动作、行为、功能的抽象，我们将其定义为接口，作为一种标准完全的规范而已，不适宜定义为类。例如：飞这个功能，飞机可以飞（具有飞这个功能），小鸟能飞（具有飞这个功能），昆虫也能飞，一般我们不会定义一个类Fly,从语义上不通，所以这只是一种功能，一个规范，我们可以将其定义为一种接口，供其他类来实现

接口定义举例：run这个功能

接口的特性

多个无关的类可以实现同一个接口

一个类可以实现多个无关的接口

与继承关系类似，接口与实现类之间存在多态性

定义Java类的语法格式：

<modifier> class <name>[extends<superclass>] [implements<interface>[,<interface>]…]{…}

接口中声明属性默认为 public static final 的，也只能是public static final的；

接口中只能定义抽象方法，而且这些方法默认为public的，也只能是 public的

接口可以继承其他的接口，并添加新的属性和抽象方法

接口不能实现另一个接口，但可以继承多个其它接口

接口举例：Sing这种能力 Paint这种能力

练习：设计接口实现下面结构

面向对象三大特性的理解：

在编写代码时，我们追求”高内聚 低耦合” ,达到重用与规范，则需要使用面向对象的三大特性来实现:

封装：encapsulation 隐藏信息

继承:inheritance 延续+扩展父类信息

多态:polymorphism 模糊策略 以不变应万变

封装作用： a) 实现专业的分工，工作中的分模块、分功能开发。b) 隐藏信息和实现细节。使得对代码的修改更加安全和容易

继承作用：实现代码的复用，延续+扩展父类信息

多态作用：以不变应万变（如 USB 接口，只要你实现了我的标准，就能插上电脑）

注意:

java三大特性虽说简单，但真正能理解其中的含义，没有个一年半载的学习，是理解不了的。