Java多态

多态:相同的行为,不同的实现方式。
多态分为静态多态和动态多态。
在编译期就能够确定运行期调用的是哪个实现方式,这就是静态多态。
我们常见的方法重载和单独使用的方法重写都属于静态多态。

动态多态指在运行中系统才能动态确定方法所指对象,所以也称为运行时多态。
使用动态绑定和重写机制来实现动态多态,动态多态的技术基础:
1.向上转型技术:一个父类的引用变量可以指向不同的子类对象。
2.instanceof关键字:instanceof关键字用于判断运行时对象的真正类型。它是一个boolean类型。
3.动态绑定技术:运行时根据父类引用变量所指对象的实际类型执行相应的子类方法,从而实现多态性。

2、引用数据类型转换—只有有继承关系的类才能进行类型转换,兄弟姐妹都不可以!
2-1、向上转型(自动转型)
要求:把子类(范围小)的对象直接放入到父类(范围大)的引用变量中。无风险!
场景上:子类与父类是is-a关系!所以子类对象一定是父类对象之一!
内存上:每个子类对象当中都包含了一个完整的父类对象部分,所以用父类类型的引用指过去是没有问题的;
只是父类引用虽可以指向子类对象,但只能看到定义在父类中的行为和属性!!!
2-2、向下转型(强制转换)
要求:把父类(大范围)的对象直接放入到子类(小范围)的引用变量中。有风险—运行期可能会导致发生ClassCastException(类型转换异常)
要想不发生风险,最终的执行效果只能是本类的引用指向本类的对象!
总结:虽然引用数据类型在转型时候有各种各样的限制和编译通过但是运行报异常的情况,但我们只需要记住3条根本原则:
* 1、转型只发生在有继承关系的类;
* 2、父类的引用指向子类的对象,自动转换,一定没有问题;
* 3、强转后,最终效果一定是本类引用指向本类对象,才可以。

### 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 `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 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` `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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