java父类引用指向子类对象

本文解释了父类引用指向子类对象的概念及其优势,并通过示例代码展示了如何实现这一特性。此外,还介绍了Java多态的概念及其实现方式。

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什么是父类引用指向子类对象?举个栗子Father father= new Child(); 

这里声明了father这个父类,但指向的确实Child这个子类。大多数困惑的人,就困惑在,为什么要这么用?这么用有什么好处?

这样做最大的好处就是在编程中让你更关注父类能做什么,而不去关心子类是具体怎么做的,你可以随时替换一个子类,也就是随时替换一个具体实现,而不用修改其他,在面向接口编程的时候调用者不必关心调用的是哪个对象,只需要针对接口编程就可以了,降低程序的耦合性,下面看代码说明什么是父类引用指向子类对象。


先声明一个父类

public class Father {

	public void fun1(){
		System.out.println("BBB");
	}
	
	public void fun2(){
		System.out.println("AAA");
	}
}

然后子类继承父类

public class Child extends Father{
	
	
	public void fun1(int i){
		System.out.println("888");
	}
	
	public void fun2(){
		System.out.println("CCC");
	}
}

测试类

public class Test {
	
	public static void main(String[] args) {
		
		Father father=new Child();
		//这里的fun1()打印BBB,因为Child()重载了父类的fun1()方法,所以父类将无法调用fun1();
		//fun2()打印CCC,fun2()是Child()重写了父类的fun2(),所以父类可以调用、
		//如果子类重写父类的方法,父类的引用将会调用子类中的这个方法,这就是动态链接。
		father.fun1();
		father.fun2();
	}
}


通过上面的例子总结一下几点

1.当子类重写了父类中的某个方法,父类引用调用时,父类中的该方法将被替换为子类中的方法。

2.当子类重载了父类的某个方法,父类引用调用时,还是会调用父类中的方法,因为重载是新方法。

3.Father father=new Child();这里Father 类型的引用是可以指向Child类型的对象的。这就是“向上转型”的概念。

4.对于父类中定义的方法,如果子类中重写了该方法,那么父类类型的引用将会调用子类中的这个方法,这就是动态连接。如果没有重写,将调用父类自己的方法,结合1,2两点。


下面介绍java多态的概念,看代码

//父类
public class Father{
//父类有一个打孩子方法
public void hitChild(){
<span style="white-space:pre">	</span>}
}
//子类1
public class Son1 extends Father{
//重写父类打孩子方法
public void hitChild(){
System.out.println("为什么打我?我做错什么了!");
}
}
//子类2
public class Son2 extends Father{
//重写父类打孩子方法
public void hitChild(){
System.out.println("我知道错了,别打了!");
}
}
//子类3
public class Son3 extends Father{
//重写父类打孩子方法
public void hitChild(){
System.out.println("我跑,你打不着!");
}
}
//测试类
public class Test{
public static void main(String args[]){
Father father;
father = new Son1();
father.hitChild();
father = new Son2();
father.hitChild();
father = new Son3();
father.hitChild();
}
}

father
都调用了相同的方法,出现了不同的结果,这就是java的多态,最后说下Java的继承的表现就是多态


### Java父类引用指向子类对象的用法和原理 #### 用法与原理说明 当使用父类类型的引用指向子类对象时,实际上是在利用Java中的多态特性。在这种情况下,虽然通过父类引用访问方法,但如果这些方法在子类中有相应的覆盖版本,则会调用子类的方法而非父类的方法[^1]。 然而需要注意的是,对于静态方法而言,即使存在同名的情况也不会发生类似的动态绑定过程——即不会表现出多态的行为模式。因为静态方法属于类本身而不是实例的一部分,所以即便子类定义了相同签名的静态方法也只是简单地遮蔽掉了来自超类的那个版本而已。 为了更好地理解这一点,下面给出一段简单的代码示例: ```java class Animal { public void sound() { System.out.println("Animal makes a sound"); } public static void staticMethod(){ System.out.println("Static method from Animal class."); } } class Dog extends Animal { @Override public void sound() { System.out.println("Dog barks!"); } // 静态方法不是重载而是隐藏 public static void staticMethod(){ System.out.println("Static method overridden in Dog class."); } } ``` 接着可以通过如下方式测试上述逻辑: ```java public class TestPolymorphism { public static void main(String[] args){ // 创建不同类型的引用并赋值给相应对象 Animal myPet = new Dog(); Animal anotherPet = new Animal(); // 调用非静态方法展示多态效果 myPet.sound(); // 输出 "Dog barks!" anotherPet.sound(); // 输出 "Animal makes a sound" // 测试静态方法的表现形式 myPet.staticMethod(); // 输出 "Static method from Animal class." // 尽管myPet实际上是Dog类型, // 但由于staticMethod是静态方法, // 所以其行为取决于声明类型(这里是Animal), // 并不体现多态特征。 } } ``` 这段例子清晰展示了如何运用父类引用来操作具体的子类实体,并且解释了为什么某些情形下(比如涉及静态成员)无法观察到预期之外的变化。 #### 使用场景分析 此类机制广泛应用于框架设计以及任何需要延迟决策的应用场合之中。例如,在图形界面库中可能有一个`Shape`基类及其多个派生出来的具体形状如圆形(`Circle`)、矩形(`Rectangle`)等;又或者是游戏开发里角色的动作处理等等都可以借助于这样的结构来简化编码流程的同时增强灵活性。 #### 注意事项提示 - **编译期 vs 运行期**: 编译器只关心变量声明的数据类型而忽略了实际所指代的具体类别。因此只有那些被标记为virtual或者override的关键字修饰过的成员函数才会参与后期绑定的过程。 - **构造函数不可覆写**: 构造函数并不支持继承或覆盖的概念,这意味着即使是子类也不能改变其直接上级所提供的初始化逻辑。 - **final关键字的影响**: 如果某个类或者方法被指定成最终(final),则不允许其他地方对其进行进一步拓展或是重新定义,这自然也就排除在外谈不上所谓的“多态”。
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