多态

多态：同一个对象，在不同时刻，表现出不同的形态

多态的概念和用法

• 多态是在继承/实现下的一种形象
• 具体表现： 对象多态 和 行为多态
• 多态的前提：
  • 有继承/实现关系
  • 父类引用指向子类对象（对象多态）
  • 存在方法重写（行为多态）

// 测试类
public class Test{
    public static void main(String[] args){
    
        // 对象多态
        Human liHua = new Chinese();
        Human cliff = new American();
        
        // 行为多态
        liHua.speak();  // 输出：你好 
        cliff.speak();  // 输出：Hello
    }
}

// 父类
public class Human{
    public void speak(){
        System.out.println();
    }
}

// 子类
public class Chinese extends Human{
    @Override
    public void speak(){
        System.out.println("你好");
    }
}
// 子类
public class American extends Human{
    @Override
    public void speak(){
        System.out.println("Hello");
    }
}

多态的注意事项

• 在使用父类创建的对象，调用时
  • 方法： 编译时会先检查父类是否有此方法，调用时会优先调用子类的方法\
  • 成员变量: 编译时和运行时都调用父类的成员变量
• 父类引用指向子类对象，不能调用子类特有的方法，解决方法 多态的类型转换

多态的优点

• 右边对象是解耦合的，提高代码的可扩展性和可维护性
  • 解耦合: 降低类之间的耦合性，不容易出现牵一发而动全身的现象
  • 可扩展性: 当需要扩展功能时，只需要创建子类，重写父类的方法即可
  • 可维护性: 当需要修改功能时，只需要修改子类的方法即可
• 父类类型的变量作为参数，可以接收所有子类对象

// 测试类
public class Test{
    public static void main(String[] args){
        Chinese liHua = new Chinese();
        American cliff = new American();
        
        // 2.可以接收所有子类对象
        speak(liHua); // 输出：你好
        speak(cliff); // 输出: Hello 
    }
    
    // 1.父类类型的变量作为参数
    public void speak(Human human){
        human.speak();
    }
}

• 父类类型的变量作为返回值，可以返回所有子类对象

多态的类型转换

• 自动类型转换: 父类 变量名 = new 子类();
• 强制类型转换: 子类 变量名 = (子类) 父类变量名;

为什么要进行类型转换

父类引用指向子类对象，不能调用子类特有的方法

如下面这种情况：

// 测试类
public class Test{
    public static void main(String[] args){
    
        //父类引用指向子类对象
        Human liHua = new Chinese();
        
        //必须要强制类型转换才能使用特有的方法
        ((Chinese)liHua).special(); // 输出：我的祖籍在中国
      } 
}

public class Chinese(){
    public void special(){
        System.out.println("我的祖籍在中国");
    }
}

但是这样仍然不够标准，具体为什么看下面说明

类型转换的注意事项

• 在进行强制类型转换时，只要存在继承/实现关系编译就不会报错
  但如下面所示，在运行时会报 ClassCastException 错误：

// 测试类
public class Test{  
    public static void main(String args[]){
        // 父类引用指向子类对象
        Human liHua = new Chinese();
        
        // 强制类型转换
        American TransliHua = (American)liHua;
    }
}

• 因此需要使用 instanceof 关键字进行判断，判断父类引用指向的对象是否是子类对象

  变量名 instanceof 对象

// 测试类
public class Test{  
    public static void main(String args[]){
        // 父类引用指向子类对象
        Human liHua = new Chinese();
        
        // 强制类型转换
        if(liHua instanceof Chinese){
          Chinese TransliHua = (Chinese)liHua;
        } else {
          System.out.println("类型转换错误");
        }
    }
}