Java多态

       面向对象程序设计的三大特性是封装继承多态。其中,封装是基础,继承是核心,多态是补充。通过类将数据和对数据的处理过程封装为一个有机的整体。继承是提高软件可重用性的重要方法。多态则进一步增强了软件的可重用性和可维护性。本文将简单介绍一下多态

一、多态的前提条件

        1.要有继承

        2.要有重写

package polymorphism;

public class Human {

    public void sleep() {
        System.out.println("Human sleep..");
    }


}
class Male extends Human {
    @Override
    public void sleep() {
        System.out.println("Male sleep..");
    }

}

       我们将这两个条件放在一起讲解,以上面的代码为例,首先我们定义了一个Human类,随后又定义了Male类通过关键字extends告诉编译器Male继承自Human类,此时Male类从Human类继承所有可访问的数据域和方法。至此我们满足了多态的第一个前提条件:要有继承。

        接下来我们又将子类Male对父类Human的允许访问的方法的实现过程进行重新编写,此时我们满足了多态的第二个前提条件:要有重写。

         3.父类引用指向子类对象

父类引用指向子类对象我们需要再加入这行代码

Human h = new Male();

这是向上转型。在父类Human中,Male为子类,父类中有一个方法sleep(),子类Male继承并覆盖了一个sleep方法。这里要注意向上转型后父类不能调用子类自己的方法。到此为止我们完成了多态的第三个前期条件:父类引用指向子类对象。

二、多态成员的访问特点

        1.成员变量:编译看父类,运行看父类

       首先我们先在Human类中定义了一个成员变量age并赋值为5,与此同时我们在子类Male中也定义了age并赋值为2,当我们在进行完向上转型后输出age的值,我们发现输出的是5。由此可知他访问是父类当中的age。如果我们父类中没有age变量时,即使子类中有age变量程序也会报错(如下图)。由此我们得知多态的成员变量访问特点是编译看父类,运行看父类

         2.成员方法:编译看父类,运行看子类

 父类引用指向的或者调用的方法是子类的方法,这个叫动态绑定。当我们调用sleep方法时,显示的是“Male sleep.”而不是“Human sleep.”。如果我们将父类中的sleep方法去掉后,程序将会报错。由此我们得知多态的成员方法访问特点是编译看父类,运行看子类

三、多态的使用场景

       如上图,我们要定义一个新的方法,这个方法用于访问子类Male与子类Female中的成员方法。如果我们的子类不仅仅包括Male和Female时,那么我们method方法重载的形式也要写很多遍,就会比较繁琐。这时我们利用多态的好处:可以作为代码的参数进行使用,减少类中代码量。我们只需要将method方法的参数改为“Human x”就可以了,具体代码如下。

 以上就是我对Java多态的学习分享,如果有错误的地方欢迎大家批评指正!

### Java 多态的概念 Java 中的多态是指同一个接口或类可以有多种不同的实现方式。它允许程序在运行时决定调用哪个方法,从而提高代码的灵活性和可扩展性。多态的核心机制依赖于继承、重写以及动态绑定。 #### 动态绑定 当子类覆盖父类方法时,在运行期间会根据对象的实际类型来决定执行哪一个版本的方法[^1]。这是多态的关键特性之一。 ### 实现多态的方式 Java多态可以通过以下两种主要形式实现: 1. **方法重写(Override)** 2. **接口实现** 以下是具体示例说明如何利用 `instanceof` 运算符避免潜在异常并展示多态的应用场景。 --- ### 示例代码:Java 多态的具体应用 下面是一个完整的例子,展示了如何通过多态性和 `instanceof` 来处理不同类型的对象实例。 ```java // 定义一个基类 Animal class Animal { void makeSound() { System.out.println("Some generic sound"); } } // 子类 Dog 继承自 Animal 并重写了 makeSound 方法 class Dog extends Animal { @Override void makeSound() { System.out.println("Bark"); } // 额外的功能只属于狗 void fetchStick() { System.out.println("Fetching stick..."); } } // 子类 Cat 继承自 Animal 并重写了 makeSound 方法 class Cat extends Animal { @Override void makeSound() { System.out.println("Meow"); } // 额外的功能只属于猫 void climbTree() { System.out.println("Climbing tree..."); } } public class PolymorphismExample { public static void main(String[] args) { // 创建多个动物对象并通过向上转型存储它们 Animal myDog = new Dog(); Animal myCat = new Cat(); // 调用各自的 makeSound 方法 myDog.makeSound(); // 输出 Bark myCat.makeSound(); // 输出 Meow // 如果需要访问特定子类功能,则需使用 instanceof 和强制转换 if (myDog instanceof Dog) { ((Dog) myDog).fetchStick(); // 正确调用了 Dog 类中的特有方法 } if (myCat instanceof Cat) { ((Cat) myCat).climbTree(); // 正确调用了 Cat 类中的特有方法 } Object cValue = 42; // 假设我们有一个未知类型的变量 // 判断其实际类型并打印相应消息 System.out.println("The type of value is " + (cValue instanceof Double ? "Double" : (cValue instanceof Integer ? "Integer" : "Unknown"))); // 输出 Integer [^2] } } ``` 上述代码片段中: - 我们定义了一个通用的 `Animal` 类作为超类。 - 然后创建两个派生类 `Dog` 和 `Cat`,分别实现了自己的行为逻辑。 - 在主函数里演示了即使将这些对象赋给更广泛的父类引用 (`Animal`),仍然能够正确表现出各自的行为特征——这就是所谓的“编译看声明类型, 执行找真实类型”。 另外还加入了关于 `instanceof` 关键字使用的部分,用于确认某个对象的确切类别以便安全地进行向下造型操作而不会引发 ClassCastException 错误。 --- ###
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