一千个读者眼中有一千个哈姆雷特。
多态的形式和体现
对象的多态性
多态性,是面向对象中最重要的概念,在Java中的体现:对象的多态性:父类的引用指向子类的对象
格式:(父类类型:指子类继承的父类类型,或者实现的接口类型)
父类类型 变量名 = 子类对象;
举例:
Person p = new Student();
Object o = new Person();//Object类型的变量o,指向Person类型的对象
o = new Student(); //Object类型的变量o,指向Student类型的对象
对象的多态:在Java中,子类的对象可以替代父类的对象使用。所以,一个引用类型变量可能指向(引用)多种不同类型的对
多态的理解
Java引用变量有两个类型:编译时类型
和运行时类型
。编译时类型由声明
该变量时使用的类型决定,运行时类型由实际赋给该变量的对象
决定。简称:编译时,看左边;运行时,看右边。
-
若编译时类型和运行时类型不一致,就出现了对象的多态性(Polymorphism)
-
多态情况下,“看左边”:看的是父类的引用(父类中不具备子类特有的方法) “看右边”:看的是子类的对象(实际运行的是子类重写父类的方法)
多态的使用前提:① 类的继承关系 ② 方法的重写
举例
package com.atguigu.polymorphism.grammar;
public class Pet {
private String nickname; //昵称public String getNickname() {
return nickname;
}public void setNickname(String nickname) {
this.nickname = nickname;
}public void eat(){
System.out.println(nickname + "吃东西");
}
}
package com.atguigu.polymorphism.grammar;
public class Cat extends Pet {
//子类重写父类的方法
@Override
public void eat() {
System.out.println("猫咪" + getNickname() + "吃鱼仔");
}//子类扩展的方法
public void catchMouse() {
System.out.println("抓老鼠");
}
}
package com.atguigu.polymorphism.grammar;
public class Dog extends Pet {
//子类重写父类的方法
@Override
public void eat() {
System.out.println("狗子" + getNickname() + "啃骨头");
}//子类扩展的方法
public void watchHouse() {
System.out.println("看家");
}
}
1、方法内局部变量的赋值体现多态
package com.atguigu.polymorphism.grammar;
public class TestPet {
public static void main(String[] args) {
//多态引用
Pet pet = new Dog();
pet.setNickname("小白");//多态的表现形式
/*
编译时看父类:只能调用父类声明的方法,不能调用子类扩展的方法;
运行时,看“子类”,如果子类重写了方法,一定是执行子类重写的方法体;
*/
pet.eat();//运行时执行子类Dog重写的方法
// pet.watchHouse();//不能调用Dog子类扩展的方法pet = new Cat();
pet.setNickname("雪球");
pet.eat();//运行时执行子类Cat重写的方法
}
}
2、方法的形参声明体现多态
package com.atguigu.polymorphism.grammar;
public class Person{
private Pet pet;
public void adopt(Pet pet) {//形参是父类类型,实参是子类对象
this.pet = pet;
}
public void feed(){
pet.eat();//pet实际引用的对象类型不同,执行的eat方法也不同
}
}
package com.atguigu.polymorphism.grammar;
public class TestPerson {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();Dog dog = new Dog();
dog.setNickname("小白");
person.adopt(dog);//实参是dog子类对象,形参是父类Pet类型
person.feed();Cat cat = new Cat();
cat.setNickname("雪球");
person.adopt(cat);//实参是cat子类对象,形参是父类Pet类型
person.feed();
}
}
3、方法返回值类型体现多态
package com.atguigu.polymorphism.grammar;
public class PetShop {
//返回值类型是父类类型,实际返回的是子类对象
public Pet sale(String type){
switch (type){
case "Dog":
return new Dog();
case "Cat":
return new Cat();
}
return null;
}
}
package com.atguigu.polymorphism.grammar;
public class TestPetShop {
public static void main(String[] args) {
PetShop shop = new PetShop();Pet dog = shop.sale("Dog");
dog.setNickname("小白");
dog.eat();Pet cat = shop.sale("Cat");
cat.setNickname("雪球");
cat.eat();
}
}
为什么需要多态性(polymorphism)?
开发中,有时我们在设计一个数组、或一个成员变量、或一个方法的形参、返回值类型时,无法确定它具体的类型,只能确定它是某个系列的类型。
案例:
(1)声明一个Dog类,包含public void eat()方法,输出“狗啃骨头”
(2)声明一个Cat类,包含public void eat()方法,输出“猫吃鱼仔”
(3)声明一个Person类,功能如下:
-
包含宠物属性
-
包含领养宠物方法 public void adopt(宠物类型Pet)
-
包含喂宠物吃东西的方法 public void feed(),实现为调用宠物对象.eat()方法
public class Dog {
public void eat(){
System.out.println("狗啃骨头");
}
}
public class Cat {
public void eat(){
System.out.println("猫吃鱼仔");
}
}
public class Person {
private Dog dog;//adopt:领养
public void adopt(Dog dog){
this.dog = dog;
}//feed:喂食
public void feed(){
if(dog != null){
dog.eat();
}
}
/*
问题:
1、从养狗切换到养猫怎么办?
修改代码把Dog修改为养猫?
2、或者有的人养狗,有的人养猫怎么办?
3、要是还有更多其他宠物类型怎么办?
如果Java不支持多态,那么上面的问题将会非常麻烦,代码维护起来很难,扩展性很差。
*/
}
多态的好处和弊端
好处:变量引用的子类对象不同,执行的方法就不同,实现动态绑定。代码编写更灵活、功能更强大,可维护性和扩展性更好了。
弊端:一个引用类型变量如果声明为父类的类型,但实际引用的是子类对象,那么该变量就不能再访问子类中添加的属性和方法。
Student m = new Student(); m.school = "pku"; //合法,Student类有school成员变量 Person e = new Student(); e.school = "pku"; //非法,Person类没有school成员变量 // 属性是在编译时确定的,编译时e为Person类型,没有school成员变量,因而编译错误。
开发中:
使用父类做方法的形参,是多态使用最多的场合。即使增加了新的子类,方法也无需改变,提高了扩展性,符合开闭原则。
【开闭原则OCP】
-
对扩展开放,对修改关闭
-
通俗解释:软件系统中的各种组件,如模块(Modules)、类(Classes)以及功能(Functions)等,应该在不修改现有代码的基础上,引入新功能