当前栏目
多态与抽象
文章目录
认识多态
-
多态一词的通常含义是指能够呈现出多种不同的形式或形态。
-
在程序设计的术语中，它意味着一个特定类型的变量可以引用不同类型的对象，并且自动地调用引用的对象的方法，也就是根据作用到的不同对象类型，响应不同的操作。
-
方法重写是实现多态的基础。
-
多态意味着在一次方法调用中根据包含的对象的实际类型（即实际的子类对象）来决定应该调用哪个方法，而不是由用来存储对象引用的变量的类型决定的。
-
当调用一个方法时，为了实现多态的操作，这个方法既是在父类中声明过的，也必须是在子类中重写过的方法。
向上转型
-
向上转型：子类向父类的转换称为向上转型。
-
向上转型的语法格式如下：
<父类型> <引用变量> = new <子类型>();
- 将一个父类的引用指向一个子类对象称为向上转型，系统会自动进行类型转换。
- 此时通过父类引用变量调用的方法是子类覆盖或继承了父类的方法，不是父类的方法。
- 此时通过父类引用变量无法调用子类特有的方法。
向下转型
-
向上转型中，父类引用变量无法调用子类特有的方法，如果需要调用子类特有的方法，可以通过把父类转换为子类来实现。
-
向下转型：将一个指向子类对象的父类引用赋给一个子类的引用，即将父类类型转换为子类类型，称为向下转型，此时必须进行强制类型转换。
-
向下转型的语法格式如下：
<子类型> <引用变量名> = (<子类型>)<父类型的引用变量>;
- 上述这种向下转型的操作对接口和抽象（普通）父类同样适用。
instanceof运算符
-
在向下转型的过程中，如果不是转换为真实子类类型，会出现类型转换异常（ClassCastException）。
-
在Java中提供了instanceof运算符类进行类型的判断。
-
使用instanceof时，对象的类型必须和instanceof后面的参数所指定的类有继承关系，否则会出现编译错误。
-
instanceof通常和强制类型转换结合使用。
多态的优势
1）可替换性：多态对已存在的代码具有可替换性。
2）可扩充性：多态对代码具有可扩充性。增加新的子类不影响已存在类的多态性、继承性，以及其他特征的运行和操作。实际上新加子类更容易获得多态功能。
3）接口性：多态是父类向子类提供了一个共同接口，由子类来具体实现。
4）灵活性：多态在应用中体现了灵活多样的操作，提高了使用效率。
5）简化性：多态简化了应用软件的代码编写和修改过程，尤其在处理大量对象的运算和操作时，这个特点尤为突出和重要。
多态的两种主要应用形式
1、 使用父类作为方法的形参
2、 使用父类作为方法的返回值
多态和继承章节总结
1、 继承是Java中实现代码重用的重要手段之一。Java中只支持单根继承，即一个类只能有一个直接父类。Object类是所有Java类的祖先。
2、 在子类中可以根据实际需要对从父类继承的方法进行重新编写，称为方法的重写或覆盖。
3、 子类中重写的方法和父类中被重写的方法必须具有相同的方法名、参数列表，返回值类型必须和被重写方法的返回值类型相同。
4、 在实例化子类是，会首先执行其父类的构造方法，然后在执行子类的构造方法。
5、 通过super关键字可以访问父类的成员。
6、 通过多态可以减少类中的代码量，可以提高代码的可扩展性和可维护性。继承是多态的基础，没有继承就没有多态。
7、 在多态的应用中，可以使用父类作为方法的形参，还可以作为方法的返回值。
8、 把子类转换为父类称为向上转型，系统自动进行类型转换。把父类转换为子类，称为向下转型，必须进行强制类型转换。
9、向上转型后，通过父类引用变量调用的方法是子类覆盖或继承自父类的方法，通过父类引用变量无法调用子类特有的方法。
10、 向下转型后可以访问子类特有的方法。向下转型必须转换为父类指向的真实子类类型，否则将出现类型转换异常ClassCastException。
11、 instanceof运算符用于判断一个对象是否属于一个类。
抽象方法和抽象类
区分普通方法和抽象方法
（1）在Java中，当一个类的方法被abstract关键字修饰时，该方法称为抽象方法。
（2）抽象方法所在的类必须定义为抽象类。
（3）当一个方法被定义为抽象方法后，意味着该方法不会有具体的实现（没有方法体），而是在抽象类的子类中通过方法重写进行实现。
（4）定义抽象方法的语法格式如下：
[访问修饰符] abstract <返回类型> <方法名>([参数列表]);
- 抽象方法需要使用abstract修饰，普通方法不需要。
- 抽象方法没有方法体，普通方法没有。
- 抽象方法所在的类必须被定义为抽象类。
- 抽象方法在子类中必须被实现（子类要重写父类中的抽象方法），如果子类不实现，则子类要定位为抽象类。
- private关键字不能用来修饰抽象方法。
- abstract修饰符不能和final修饰符一起使用。
区分普通类和抽象类
（1）在Java中，当一个类被abstract关键字修饰时，该类称为抽象类。
（2）定义抽象类的语法格式如下：
abstract class <类名>{
//代码
}
- 抽象类需要用修饰符abstract修饰，普通类不需要。
- 普通类可以实例化，抽象类不能被实例化。
- 抽象类中可以有抽象方法也可以没有抽象方法，可以有普通方法也可以没有普通方法。
- 抽象类中可以包含普通类包含的一切成员。
定义一个抽象类
当一个类被定义为抽象类时，它可以包含各种类型的成员，包括属性、方法等。其中方法又可以分为普通方法和抽象方法。
public abstract class 类名称{
修饰符 abstract 返回类型 方法名();
修饰符 返回类型 方法名(){
//方法体
}
}
使用抽象类描述抽象的事物
当一个类实例化没有意义时，可以将该类定义为抽象类
抽象类和抽象方法的优势
（1）抽象类中已经实现的方法可以被子类使用，使代码可以被复用。
（2）抽象类中的抽象方法，子类需要进行重写，保证了子类具有自身的独特性。
抽象类的局限性
（1）抽象类有时候会出现代码冗余的问题。
（2）类的继承是单根继承，一个类只能直接继承一个类。
案例
package cn.bdqn.demo03;
public class Animal {
private String name;
private int health;
private int love;
public Animal() {
super();// 调用Object类里无参构造方法
}
public Animal(String name, int health, int love) {
super();
this.name = name;
this.health = health;
this.love = love;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getHealth() {
return health;
}
public void setHealth(int health) {
this.health = health;
}
public int getLove() {
return love;
}
public void setLove(int love) {
this.love = love;
}
public void print() {
System.out.println("Animal:宠物信息：昵称：" + this.getName() + "，健康值："
+ this.getHealth() + "，亲密度：" + this.getLove());
}
public void toHospital(){
System.out.println("宠物看病......");
}
}
package cn.bdqn.demo03;
public class Cat extends Animal {
private String color;
public Cat() {
super();
}
public Cat(String name, int health, int love, String color) {
super(name, health, love);
this.color = color;
}
public String getColor() {
return color;
}
public void setColor(String color) {
this.color = color;
}
@Override
public void print() {
super.print();
System.out.println("猫的颜色："+this.getColor());
}
@Override
public void toHospital() {
System.out.println("打针，吃药......");
this.setHealth(90);
}
}
package cn.bdqn.demo03;
public class Dog extends Animal {
//在这个Dog类中只定义Dog类中特有的属性和方法，原来和Penguin类中相同的代码在Animal类中,通过继承获取，使用extends关键字来获取
private String strain;
public Dog() {
super();//表示使用Animal类中的无参构造方法
}
public Dog(String name, int health, int love, String strain) {
super(name, health, love);//表示使用Animal类中的有参构造方法
this.strain = strain;
}
public String getStrain() {
return strain;
}
public void setStrain(String strain) {
this.strain = strain;
}
public void print(){
super.print();
System.out.println("Dog:品种："+this.getStrain());
}
@Override
public void toHospital() {
System.out.println("打针......");
this.setHealth(80);
}
//定义Dog类中特头的方法
public void eat(){
System.out.println("狗吃骨头......");
}
}
package cn.bdqn.demo03;
public class Penguin extends Animal {
//定义企鹅类中特有的属性
private String sex;
public Penguin() {
super();//表示使用Animal类中的无参构造方法
}
public Penguin(String name, int health, int love, String sex) {
super(name, health, love);
this.sex = sex;
}
public String getSex() {
return sex;
}
public void setSex(String sex) {
this.sex = sex;
}
@Override
public void print() {
super.print();
System.out.println("Penguin:性别："+this.getSex());
}
@Override
public void toHospital() {
System.out.println("吃药......");
this.setHealth(75);
}
//定义Penguin类中特头的方法
public void swimming(){
System.out.println("企鹅会仰泳");
}
}
package cn.bdqn.demo03;
public class Tiger extends Animal {
private String weight;
public Tiger() {
super();
}
public Tiger(String name, int health, int love, String weight) {
super(name, health, love);
this.weight = weight;
}
public String getWeight() {
return weight;
}
public void setWeight(String weight) {
this.weight = weight;
}
@Override
public void toHospital() {
System.out.println("吃一只鸡......");
this.setHealth(99);
}
//定义Tiger类中特有的方法
public void sleep(){
System.out.println("老虎打盹");
}
}
package cn.bdqn.demo03;
public class Master {
//定义给宠物Animal看病的方法
public void cure(Animal animal){
if(animal.getHealth()<60){
//这里animal调用的方法在形式上看是调用Animal类中的toHospital()方法，实际上调用的方法是animal对象指向的子类中重写后的toHospital()方法
animal.toHospital();
}
}
}
package cn.bdqn.demo03;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 创建Master类对象
Master master = new Master();
//创建Dog类对象
// Dog dog = new Dog("宝马", 30, 90, "泰迪");
// master.cure(dog);
//向上转型：父类的引用（对象名）指向子类的实例（对象）
Animal animal = new Dog("奥迪", 30, 90, "泰迪");
System.out.println("看病前的健康值："+animal.getHealth());
master.cure(animal);
System.out.println("看病后的健康值："+animal.getHealth());
//父类引用无法调用子类中特有的方法
//animal.eat();
//向下转型：子类的引用（对象名）指向父类的引用（对象名）
Dog dog =(Dog)animal;
dog.eat();
animal = new Penguin("精灵", 20, 88, "母");
System.out.println("看病前的健康值："+animal.getHealth());
master.cure(animal);
System.out.println("看病后的健康值："+animal.getHealth());
//animal是父类引用，无法调用子类中特有的方法
// animal.swimming();
Penguin penguin = (Penguin)animal;
penguin.swimming();
animal = new Tiger("东北虎", 10, 99, "500公斤");
System.out.println("看病前的健康值："+animal.getHealth());
master.cure(animal);
System.out.println("看病后的健康值："+animal.getHealth());
//父类引用无法调用子类中特有的方法
// animal.sleep();
// Tiger tiger =(Tiger)animal;
// tiger.sleep();
// Penguin penguin2 = (Penguin)animal;//ClassCastException 类型转换异常，父类没有转换成其指向的子类
// penguin2.swimming();
/*
* 在向下转型的时候，有可能转换错误，没有转换成其指向的子类，这时候会报ClassCastException异常
* 我们可以在转型之前使用instanceof关键字进行判断父类引用指向了哪个子类对象
*
*
*/
if(animal instanceof Dog){
Dog dog2 =(Dog)animal;
dog2.eat();
}else if(animal instanceof Penguin){
Penguin penguin2 = (Penguin)animal;
penguin2.swimming();
}else if(animal instanceof Tiger){
Tiger tiger2 =(Tiger)animal;
tiger2.sleep();
}
}
}
总结
- 方法重写是实现多态的基础。
- 向上转型：子类向父类的转换称为向上转型。
- 向下转型：将一个指向子类对象的父类引用赋给一个子类的引用，即将父类类型转换为子类类型，称为向下转型，此时必须进行强制类型转换。
- 多态的优势：可替换性，可扩充性，接口性，灵活性，简化性。
- 多态的两种主要应用形式：
1） 使用父类作为方法的形参
2） 使用父类作为方法的返回值 - 抽象类需要用修饰符abstract修饰，普通类不需要。
- 普通类可以实例化，抽象类不能被实例化。
- 抽象类中可以有抽象方法也可以没有抽象方法，可以有普通方法也可以没有普通方法。
- 抽象类中可以包含普通类包含的一切成员。
- 抽象类和抽象方法的优势
（1）抽象类中已经实现的方法可以被子类使用，使代码可以被复用。
（2）抽象类中的抽象方法，子类需要进行重写，保证了子类具有自身的独特性。 - 抽象类的局限性
（1）抽象类有时候会出现代码冗余的问题。
（2）类的继承是单根继承，一个类只能直接继承一个类。
相关文章
- 【读书笔记】XHTML与HTML5 的差异
- 深入理解Web标准（网站标准）
- Html标签的语义化
- 优化javaScript代码，提高执行效率
- 《图解HTTP》读书笔记
- cfoutput不会抛出任何结果
- 谁能告诉我为什么我生成的HTML不能用这个XSLT工作
- 来自Apache访问的浏览器信息
- 在（TFS）构建中排除Javascript函数
- 使用Unity3D的设计思想实现一个简单的C#赛车游戏场景
- 《Javascript高级程序设计》读书笔记——构造函数与原型
- 关于浏览器的页面渲染
- Notepad++支持jQuery、html5、css3
- flutter系列之:永远不用担心组件溢出的Wrap
- SpringBoot之:SpringBoot的HATEOAS基础
- netty系列之:分离websocket处理器
- netty系列之:搭建HTTP上传文件服务器
- 架构之:微服务架构漫谈
- 架构之:软件架构漫谈
- jquery选择下拉列表（数组）选项更改从div类获取值