Java多态

向上转型与向下转型

重点:向下转型要加强转,而且要加instanceof判断


请看下面这段代码:

public class Main {
	public static void main(String args[]) {
		Animal a = new Dog();//子传父,向上转型无需强转
		a.show();

		if(a instanceof Dog) {
			Dog b = (Dog)a;//父传子,向下转型需要强制转化
			b.show();
		}

		Animal c = new Cat();
		c.show();
		
		Dog d = (Dog)c;
		d.show();//如果不加判断,编译可以通过,但是会出现RE错误
		
		//instanceof 的作用:当需要向下转型的时候无法判断两个对象的匹配是否兼容,这是需要使用操作符进行判断
	}
}

class Animal {
	public void show() {
		System.out.println("Animal Object");
	}
}

class Dog extends Animal {
	public void show() {
		System.out.println("Dog Object");
	}
}

class Cat extends Animal {
	public void show() {
		System.out.println("Cat Object");
	}
}
会出现RE错误:


观察下面的修改后的代码(14---18行),即可解决问题:

public class Main {
	public static void main(String args[]) {
		Animal a = new Dog();//子传父,向上转型无需强转
		a.show();

		if(a instanceof Dog) {
			Dog b = (Dog)a;//父传子,向下转型需要强制转化
			b.show();
		}

		Animal c = new Cat();
		c.show();

		/*在此处添加*/
		if(c instanceof Dog){
			Dog d = (Dog)c;
			d.show();//如果不加判断,编译可以通过,但是会出现RE错误
		}
		//instanceof 的作用:当需要向下转型的时候无法判断两个对象的匹配是否兼容,这是需要使用操作符进行判断
	}
}

class Animal {
	public void show() {
		System.out.println("Animal Object");
	}
}

class Dog extends Animal {
	public void show() {
		System.out.println("Dog Object");
	}
}

class Cat extends Animal {
	public void show() {
		System.out.println("Cat Object");
	}
}

成功解决问题:




多态的方法与属性

1.属性不参加多态

2.静态方法不参与多态

3.关于向上与向下转型的多态见下:

public class Main {
	public static void main(String args[]) {
		Cat cat = new Cat();
		cat.m = 20;//父类的Animal中的m属性被隐藏
		System.out.println(cat.getM());//120 
		System.out.println(cat.getSuperM());//调用父类中被隐藏的属性0
		System.out.println(cat.seeM());//0
		System.out.println(cat.getN());//33

		Animal animal = cat;//向上转型
		cat.m = 20;
		animal.m = -100;//属性无法参加多态,因此Cat中的m=20;Animal中的m=-100
		System.out.println(animal.getM());//120
		System.out.println(animal.seeM());//-100
		System.out.println(animal.getM());//120
	}
}

class Animal {
	int m;
	int n=33;
	int getM() {return m;}
	int seeM() {return m;}
	int getN() {return n;}
	static void show() {//静态方法无法被重写
		System.out.println("我是Animal的静态方法");
	}
}

class Cat extends Animal {
	int m;//父类的m被隐藏
	int a=10;
	int getM() {return m+100;}
	int getA() {return a;}
	int getSuperM() {return super.m;}
}

输出结果:



        这究竟是为什么呢?上课好好听的童鞋一定不会问这种问题,orz,只需要记住属性不参与多态,但是属性会被隐藏,例如上面的代码中Cat中出现了与父类Animal同名属性m,那么如果我定义一个Cat类对象输出m,这个m就是Cat类的m而从Animal中继承的m将会被隐藏;方法要参与多态,注意向上转型与向下转型后调用的是谁的方法,然后注意这个方法使用的属性属于谁就好。


多态的应用

abstract抽象类(类的层次化),只能被继承,不能产生实例对象


对抽象类的抽象方法要完全重写,不然无法产生实例

//抽象类,不能产生对象,只能被继承
abstract class Animal {
	abstract void show();
	abstract void display();
	void print(){}//抽象类中可以有普通方法
}

class SmallAnimal extends Animal {
	void show() {//对抽象类的抽象方法未继承完全,编译出错
		System.out.println("I am a animal");
	}
	
}

像这样改就对了:

//抽象类,不能产生对象,只能被继承
abstract class Animal {
	abstract void show();
	abstract void display();
	void print(){}//抽象类中可以有普通方法
}

class SmallAnimal extends Animal {
	//对抽象类的抽象方法全部重写
	void show() {
		System.out.println("I am a animal");
	}
	void display() {
		System.out.println("I am a small animal")
	}
	
}


### 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 当子类覆盖父类的方法时,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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