Java基础笔记（十八）——多态

多态表示同一个操作作用在不同对象时，会有不同的结果。

多态可分为编译时多态和运行时多态。

编译时多态：方法重载，编译时就可以确定到底调用哪个方法，可以被看做一个类中的方法多态性。

运行时多态：只有在运行时才能确定调用哪个方法，方法重写实现的多态是运行时多态。子类可以重写父类的方法，因此同样的方法在父类与子类有不同的表现形式。有两个必要条件：

-满足继承关系

-父类引用指向子类对象（向上转型、隐式转型、自动转型     小 -> 大）  Animal one=new Cat();   或者Animal one=new Cat();  Cat cat=new Cat();   one=cat;

多态的表现

Java中，父类的引用变量不仅可以指向自己的类型的实例对象，也可以指向其子类的实例对象。程序调用的方法在运行期才动态绑定，就是引用变量所指向的具体实例对象的方法，也就是内存里正在运行的那个对象的方法，而不是引用变量的类型中定义的方法。这种动态绑定的方法实现了多态。

父类类型创建子类对象，该对象可以调用父类派生的方法，子类重写的方法，但不能使用子类独有的方法。

public class Base {
    public Base(){
        g();
    }
    public void f(){
        System.out.println("Base f()");
    }
    public void g(){
        System.out.println("Base g()");
    }
}

public class Derived extends Base {
    public void f(){    //重写了父类的f()
        System.out.println("Derived f()");
    }
    public void g(){   //重写了父类的g()
        System.out.println("Derived g()");
    }
    public void d(){     //子类独有的方法
        System.out.println("d()");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args){
        Base b=new Derived();   //调用父类构造函数，由于多态性，会调用子类重写的g()方法
        b.f();   //调用子类重写的f()方法
        //b.d();   编译报错，由于子类对象为父类引用指向，不能调用自己独有的方法
    }
}

子类引用指向父类对象（向下转型、强制类型转换），与向上转型相比，它可以调用子类特有的方法，但必须满足转换条件。

Animal  one =new Cat();     //对象one是自动转为Animal类型，但是Cat类的实例

Cat temp=one;  //编译报错 ，需强制类型

Cat temp=(Cat)one;

Dog temp2=(Dog)one;   //编译报错，不满足转换条件，父类类型指向的实例化对象，只能强转换回对象对应的类型。

instanceof运算符

对象instanceof类，返回true/false，判断它左边的对象是否是它右边的类的实例，也就是判断对象是否满足某个特定类型实例特征，该运算符返回boolean类型的数据。

这样在进行向下强转类型时，就可以用instanceof来判断是否可以进行强转。

public class Test {
    public static void main(String[] args){
        Animal one =new Cat();
        //Cat和Dog都继承Animal类
        if(one instanceof Cat){   //常放在类型强转前
            Cat temp=(Cat)one;   //满足强转条件
            System.out.println("one可以转换为Cat类型");
        }
        if(one instanceof Dog){
            Dog temp=(Dog)one;
            System.out.println("one可以转换为Dog类型");
        }
        if(one instanceof Animal){     //Animal是实例one的父类，所以one具有Animal特征
            System.out.println("Animal");
        }
        if(one instanceof Object){  //Object是Animal的父类，所以one具有Object的特征
            System.out.println("Object");
        }
    }
}

//运行结果
one可以转换为Cat类型
Animal
Object

之前方法重写说，返回值类型要相同，返回值为父类类型的时候，在方法重写时是可以向下兼容的，但不能向上兼容，例如下例，方法重写返回为子类类型是可以的，但是Object不行。

父类

public Animal create(){ return new Animal();}

子类

@Override

public Dog create(){ return new Dog();}

static修饰的类方法，属于类共享，只能被继承，不能被重写。即使在子类出现同名的方法，也是子类独有的方法。

父类中的静态方法无法被子类重写，所以向上转型之后，只能调用到父类原有的静态方法。如果想调用子类自己的独有的静态方法，需要类型再转回来。

Animal one=new Cat();  one.say();  //调用父类静态方法

Cat two=(Cat)one;     two.say();   //调用自己的独有的静态方法

如果有一个饲养员类，去喂养不同的动物，每个动物的特征行为又不同。编写方法，传入不同类型的动物对象，调用各自的方法。

public void feed(Cat cat){

cat.eat();      //重写父类方法

cat.playBall();    //独有方法

}

public void feed(Dog dog){

dog.eat();      //重写父类方法

dog.sleep();    //独有方法

}

那如果有好多动物，要写一堆动物及他们各自的独有方法，有点儿麻烦。

也可以这样实现：

传入动物的父类，方法中通过类型转换，调用指定子类的方法。

public void feed(Animal obj){

if(obj instanceof Cat){

Cat temp=(Cat)obj;

　　　　temp.eat();   //如果只有这个吃的方法就不需要类型判断，强制转换了，因为可以直接调用重写父类的方法

　　　　temp.playBall();   //子类自己独有的方法，只能强制转换回自己的类型，否则作为父类类型不能直接调用子类独有的方法

　　}else if(obj instanceof Dog){

　　　　Dog temp=(Dog)obj;

　　　　temp.eat();

　　　　temp.sleep();

　　}

}

第二种比第一种编码效率会高，但如果再新增其它类的话，要在这个方法里面进行修改，会破坏已有方法的封装性。

只有类中的方法才有多态的概念，类中成员变量没有多态的概念。成员变量是无法实现多态的，成员变量的值取决父类还是子类并不取决于创建对象的类型，而是取决于所定义变量的类型，这是在编译期间确定的。

class Base{

　　public int i=1;

}

class Derived extends Base{

　　public int i=2;

}

public class Test{

　　public static void main(String[] args){

　　　　Base b=new Derived();

　　　　System.out.println(b.i);

　　}

}

运行结果：1