Java中的多态究竟是什么?

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了Java中的多态究竟是什么?。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

一.概念

多态的概念:通俗来说,就是多种形态,具体点就是去完成某个行为,当不同的对象去完成时会产生出不同的状态

Java中的多态究竟是什么?,java,python,开发语言

二.使用条件

1.必须是在继承情况下
2.子类方法必须重写
3.需由父类调用

```java
class Animal{
    public String name;
    public int age;
    public Animal(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void eat(){
        System.out.println(this.name+"正在吃饭");
//        return null;
    }
}
class Dog extends Animal{
    public Dog(String name,int age){
        super(name,age);
    }
    public String color;
    public void eat(){
        System.out.println(super.name+"正在吃狗粮");
//        return null;
    }
}
class Cat extends Animal{
    public Cat(String name,int age){
        super(name,age);
    }
    public String hair;
    public void eat(){
        System.out.println(super.name+"正在吃猫粮");
    }
}
public class test {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Dog("小黄狗",1);
        animal.eat();

        Animal animal1 = new Cat("小白猫",1);
        animal1.eat();

    }
}

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三.重写

1.概念

也称为覆盖。重写是子类对父类非静态、非private修饰,非final修饰,非构造方法等的实现过程
进行重新编写, 返回值和形参都不能改变。即外壳不变,核心重写!重写的好处在于子类可以根据需要,定义特定
于自己的行为。 也就是说子类能够根据需要实现父类的方法。

2.使用条件

1.被final修饰的方法,不能被重写,这个方法叫做密封方法。
2.被static修饰方法,不能被重写。
3.子类重写方法时,子类方法的访问修饰限定符要大于等于父类方法的权限。
4.被private修饰的方法,不能被重写。因为被修饰说明是私有的,只能在当前类中使用。
5.重写方法返回值可以不相同(返回值类型构成父子类关系)

3.与重载对比

区别点 重写(override) 重载(overload)
参数列表 一定不能修改 可以修改
返回类型 一定不能修改(除非可以构成父子关系) 可以修改
访问限定符 限制只能降低不能提高 可以修改

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参数列表是指参数的个数,位置,类型。
返回类型
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访问限定符
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4.举例

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5.为什么需要重写

现在的科技发展飞速,产品迭代速度也非常快,在几年前我们的手机很多功能没有实现,以汽车的暖气来说,多年前可能只有车内显示屏暖气开关的功能,而现在增加了实时温度显示,有的车上并没有感温器,那我们在编写程序时,难道还需要对那些车上没有感温器装置的系统编写温度显示功能吗?这显然不现实。
Java中的多态究竟是什么?,java,python,开发语言
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1.重写规则

对于已经投入使用的类,尽量不要进行修改。最好的方式是:重新定义一个新的类,来重复利用其中共性的内容,并且添加或者改动新的内容。

2.静态绑定–重载

重载就是一种静态绑定->编译期间绑定的
静态绑定在编译时,根据用户传参就可以确定调用的方法

3.动态绑定–重写

重写:用@Override修饰(编译器自动添加)

动态绑定在编译时并不能确定调用哪一个方法,只有当运行时才能确定。

四.向上转型

第一种传参方式:直接赋值

向上转型就是将子类对象赋给父类
语法格式:父类类型 对象名 = new 子类类型()

Animal animal = new Dog("小黄狗",1);
class Animal{
    public int age;
    public String name;
    public Animal(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void eat(){
        System.out.println(this.name+"宝宝正在吃饭");
    }
}
class Dog extends Animal{
    public Dog(String name,int age){
        super(name,age);
    }
    public String color;
    public void barks(){
        System.out.println(this.name+"汪汪汪");
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog("小黄",1);
        Animal animal = dog;
        //这里就是向上转型
             Animal animal = new Dog("小黄",1);
    }
}

而向上转型后,还是只能访问自己特有的方法
发生重写(父类和子类拥有同样的方法)此时,就调用子类的。这叫做动态绑定

第二种传参方式:通过传参

Java中的多态究竟是什么?,java,python,开发语言
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这里同一个引用调用了同一个方法,引用不同对象,有不同的情况。就叫做多态。

优缺点

向上转型的优点:让代码实现更简单灵活。
向上转型的缺陷:不能调用到子类特有的方法。(只有重写时,才能访问)。

五.向下转型

举例

class Animal{
    public String name;
    public int age;
    public Animal(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void eat(){
        System.out.println(this.name+"正在吃饭");
//        return null;
    }
}
class Bird extends Animal{
    public int high;
    public  Bird(String name,int age){
        super(name,age);
    }
    public void fly(){
        System.out.println(super.name+"正在飞");
    }
}

用Animal调用子类飞的方法,编译错误,因为该方法是子类特有的,没有发生重写。此时向下转型应用而生。
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向下转型强制类型转换
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向下转型并不安全

缺点

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六.多态的优缺点

优点

1.能够降低代码的 “圈复杂度”, 避免使用大量的 if - else
2. 可扩展能力更强
在下面的代码中可以体现

class ShowShape{
    public void draw(){
        System.out.println("打印图像!");
    }
}
class Cycle extends ShowShape{
    public void draw(){
        System.out.println("圆形⚪");
    }
}
class Square extends ShowShape{
    public void draw(){
        System.out.println("正方形");
    }
}

不使用多态

public class Test {
    public static void func(ShowShape showShape){
        showShape.draw();
    }
    public static void main(String[] args) {
        Cycle cycle = new Cycle();
        Square square = new Square();
        String[] shapes = {"cycle", "square"};
        for (String shape : shapes) {
            if (shape.equals("cycle")) {
                cycle.draw();
            } else if (shape.equals("square")) {
                square.draw();
            }
        }
    }
}

如果使用多态,代码完全可以不用如此复杂。

 public static void main(String[] args) {
        Cycle cycle = new Cycle();
        Square square = new Square();
        ShowShape[] shapes = {cycle,square};
        for (ShowShape showShape:shapes) {
            showShape.draw();
        }
    }
}

第二个优点体现
如果要新增一种新的形状, 使用多态的方式代码改动成本也比较低.

class Triangle extends Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("△");
}
}

对于类的调用者来说(drawShapes方法), 只要创建一个新类的实例就可以了, 改动成本很低.
而对于不用多态的情况, 就要把 drawShapes 中的 if - else 进行一定的修改, 改动成本更高.

缺点

多态缺陷:代码的运行效率降低。

  1. 属性没有多态性
    当父类和子类都有同名属性的时候,通过父类引用,只能引用父类自己的成员属性
  2. 构造方法没有多态性

码字不易,感谢观看
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