Java面向对象之多态

最新推荐文章于 2022-02-24 20:45:43 发布

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分类专栏： java Java从小白到大神文章标签：多态 java 抽象类编程语言

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Java日报

部门： **大数据开发六部

姓名： cqmfx(阡陌飞絮)

日期： 2020.11.2

大纲

一、多态基础

二、多态的实现方法

三、泛型和遍历超级数型

Java面向对象之多态

一、多态基础

1、概念

多态（Polymorphism）按字面的意思，多态就是“多种状态”。在面向对象语言中，接口的多种不同的实现方式即为多态。多态性是允许你将父对象设置成为一个或更多的他的子对象相等的技术，赋值之后，父对象就可以根据当前赋值给它的子对象的特性以不同的方式运作

多态指同一个实体同时具有多种形式

多态的定义：指允许不同类的对象对同一消息做出响应。即同一消息可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式。（发送消息就是函数调用）
实现多态的技术称为：动态绑定（dynamic binding），是指在执行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。

简而言之

多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力

多态就是同一个接口，使用不同的实例而执行不同操作

2、使用

对象的多种形态，继承是多态的实现基础。

1）引用多态

父类的引用可以指向本类的对象
父类的引用可以指向子类的对象

Animal obj1=new Animal();
Animal obj2=new Dog();

2）方法多态

创建本类对象，调用的方法为本类方法；创建子类对象，调用的方法为子类重写的方法或者继承的方法。如果是独有的方法（子类新建的方法，不与继承方法同名，非重写，父类的引用指向子类的对象时（多态情况下），不能调用该方法）注意不能使用子类的引用指向父类对象。

3、优点

消除类型之间的耦合关系
可替换性
可扩充性
接口性
灵活性
简化性
可以使程序有良好的扩展，并可以对所有类的对象进行通用处理

4、多态存在的三个必要条件

继承
重写
父类引用指向子类对象，当使用多态方式调用方法时，首先检查父类中是否有该方法，如果没有，则编译错误；如果有，再去调用子类的同名方法
```
Parent p = new Child();
```

二、多态的实现方式

方式一：重写

看本人文章：
Java面向对象之继承
https://blog.youkuaiyun.com/cqmfx/article/details/109448448

0、重写接口中声明的方法时，需要注意以下规则：

类在实现接口的方法时，不能抛出强制性异常，只能在接口中，或者继承接口的抽象类中抛出该强制性异常。
类在重写方法时要保持一致的方法名，并且应该保持相同或者相兼容的返回值类型。
如果实现接口的类是抽象类，那么就没必要实现该接口的方法。

方式二：接口

生活中的接口最具代表性的就是插座，例如一个三接头的插头都能接在三孔插座中，因为这个是每个国家都有各自规定的接口规则，有可能到国外就不行，那是因为国外自己定义的接口类型
Java中的接口类似于生活中的接口，就是一些方法特征的集合，但没有方法的实现

1、基本概念

接口（英文：Interface），在JAVA编程语言中是一个抽象类型，是抽象方法的集合，接口通常以interface来声明。一个类通过继承接口的方式，从而来 继承接口的抽象方法

接口并 不是类 ，编写接口的方式和类很相似，但是它们属于不同的概念。类描述对象的属性和方法。接口则包含类要实现的方法

除非实现接口的类是抽象类，否则该类要定义接口中的所有方法

接口无法被实例化，但是可以被实现。一个实现接口的类，必须实现接口内所描述的所有方法，否则就必须声明为抽象类。另外，在 Java 中，接口类型可用来声明一个变量，他们可以成为一个空指针，或是被绑定在一个以此接口实现的对象

2、接口特性

接口中每一个方法也是 隐式抽象 的,接口中的方法会被隐式的指定为 public abstract（只能是 public abstract，其他修饰符都会报错）。
接口中可以含有变量，但是接口中的变量会被隐式的指定为 public static final 变量（并且只能是 public，用 private 修饰会报编译错误）。
接口中的方法是不能在接口中实现的，只能由实现接口的类来实现接口中的方法。
接口是隐式抽象的，当声明一个接口的时候，不必使用abstract关键字。
接口中每一个方法也是隐式抽象的，声明时同样不需要abstract关键字。
接口中的方法都是公有的。

3、接口的声明

[可见度] interface 接口名称 [extends 其他的接口名] {
        // 声明变量
        // 抽象方法
}

4、接口的实现

当类实现接口的时候，类要实现接口中所有的方法。否则，类必须声明为抽象的类。

类使用implements关键字实现接口。在类声明中，Implements关键字放在class声明后面。

...class...implements 接口名称[, 其他接口名称, 其他接口名称..., ...] ...

在实现接口的时候，要注意一些规则：

一个类可以同时实现多个接口。
一个类只能继承一个类，但是能实现多个接口。
一个接口能继承另一个接口，这和类之间的继承比较相似。

5、接口的继承

一个接口能继承另一个接口，和类之间的继承方式比较相似。接口的继承使用extends关键字，子接口继承父接口的方法。

在Java中，类的多继承是不合法，但接口允许多继承。

在接口的多继承中extends关键字只需要使用一次，在其后跟着继承接口。

public interface Hockey extends Sports, Event

以上的程序片段是合法定义的子接口，与类不同的是，接口允许多继承，而 Sports及 Event 可能定义或是继承相同的方法

6、标记接口

最常用的继承接口是没有包含任何方法的接口。

标记接口是没有任何方法和属性的接口.它仅仅表明它的类属于一个特定的类型,供其他代码来测试允许做一些事情。

标记接口作用：简单形象的说就是给某个对象打个标（盖个戳），使对象拥有某个或某些特权

没有任何方法的接口被称为标记接口。标记接口主要用于以下两种目的：

建立一个公共的父接口：

正如EventListener接口，这是由几十个其他接口扩展的Java API，你可以使用一个标记接口来建立一组接口的父接口。例如：当一个接口继承了EventListener接口，Java虚拟机(JVM)就知道该接口将要被用于一个事件的代理方案。
向一个类添加数据类型：

这种情况是标记接口最初的目的，实现标记接口的类不需要定义任何接口方法(因为标记接口根本就没有方法)，但是该类通过多态性变成一个接口类型。

7、实操

public interface  Animal {

        void weq();
}

public class Cat implements Animal {

      @Override
      public void weq() {
            System.out.println("woaichiyu");

        }
}

public abstract class Test implements Animal {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Cat();
        animal.weq();
    }
}

在这里插入图片描述

方式三：抽象类和抽象方法

0.定义

在面向对象的概念中，所有的对象都是通过类来描绘的，但是反过来，并不是所有的类都是用来描绘对象的，如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象，这样的类就是抽象类。

抽象类除了不能实例化对象之外，类的其它功能依然存在，成员变量、成员方法和构造方法的访问方式和普通类一样。

由于抽象类不能实例化对象，所以抽象类必须被继承，才能被使用。也是因为这个原因，通常在设计阶段决定要不要设计抽象类。

父类包含了子类集合的常见的方法，但是由于父类本身是抽象的，所以不能使用这些方法。

在Java中抽象类表示的是一种继承关系，一个类只能继承一个抽象类，而一个类却可以实现多个接口。

1.语法：

抽象类前使用abstract关键字修饰

2.应用场景

a.约束子类

在某些情况下，某个父类只是知道其子类应该包含怎样的方法，但无法准确知道这些子类如何实现这些方法

b.可以把有多个相同特征的类抽象出一个抽象类，以这个抽象类作为子类的模板，从而避免了子类设计的随意性

3.作用：限制规定子类必须实现某些方法，但不关注实现细节

4.使用规则

a.abstract定义抽象类

b.abstract定义抽象方法，只有声明，不需要实现
c.包含抽象方法的类是抽象类
d.抽象类中可以包含普通方法，也可以没有抽象方法
e.抽象类不能直接创建，通常是使用它定义一个引用变量，指向一个子类对象
抽象类没有方法体，只包含一个方法名。分号结束。public abstract void call;