Java多态

   多态性 Java引用变量有两个类型：一个是编译时类型，一个是运行时类型。编译时类型由声明该变量 时使用的类型决定，运行时类型由实际 赋给该变量的对象决定。如果编译时类型和运行时类型不 一致，就可 能出现所谓的多态（Polymorphism）。 先看下面程序。   上面程序的main()方法中显式创建了三个引用变量，对于前两个引用变量bc和sc，它们编译时类 型和运行时类型完全相同，因此调用 它们的成员变量和方法非常正常，完全没有任何问题。但第 三个引用 变量ploymophicBc则比较特殊，它的编译时类型是baseClass，而运行 时类型是 SubClass，当调用该引用变量的test()方法（baseClass类中 定义了该方法，子类SubClass覆盖了 父类的该方法）时，实际执行的 是SubClass类中覆盖后的test()方法，这就可能出现多态了。         因为子类其实是一种特殊的父类，因此Java允许把一个子类对象 直接赋给一个父类引用变量， 无须任何类型转换，或者被称为向上转 型（upcasting），向上转型由系统自动完成。                 当把一个子类对象直接赋给父类引用变量时，例如上面的 baseClass ploymophicBc=newSubClass();，这个ploymophicBc引用 变量的编译时类型是 baseClass，而运行时类型是SubClass，当运行时 调用该引用变量的方法时，其方法行为总是表 现出子类方法的行为特 征，而不是父类方法的行为特征，这就可能出现：相同类型的变量、 调用 同一个方法时呈现出多种不同的行为特征，这就是多态。         上面的main()方法中注释了ploymophicBc.sub();，这行代码会在编译时引发错误。虽然 ploymophicBc引用变量实际上确实包含sub()方 法（例如，可以通过反射来执行该方法），但因为 它的编译时类型为 baseClass，因此编译时无法调用sub()方法。         与方法不同的是，对象的实例变量则不具备多态性。比如上面的ploymophicBc引用变量，程序 中输出它的book实例变量时，并不是输 出SubClass类里定义的实例变量，而是输出baseClass类 的实例变量。

注意： 引用变量在编译阶段只能调用其编译时类型所具有的方法，但运行时则执行它运行时类型所 具有的方法。因此，编写Java代码 时，引用变量只能调用声明该变量时所用类里包含的方 法。 例如， 通过Object p=new Person()代码定义一个变量p，则这个p只能调用 Object类的方 法，而不能调用Person类里定义的方法。 注意： 通过引用变量来访问其包含的实例变量时，系统总是试图访问 它编译时类型所定义的 成员变量，而不是它运行时类型所定义的成 员变量。

 引用变量的强制类型转换        编写Java程序时，引用变量只能调用它编译时类型的方法，而不能调用它运行时类型的方法， 即使它实际所引用的对象确实包含该方 法。如果需要让这个引用变量调用它运行时类型的方法， 则必须把它 强制类型转换成运行时类型，强制类型转换需要借助于类型转换运算 符。         类 型 转 换 运 算 符 是 小 括 号 ， 类 型 转 换 运 算 符 的 用 法 是 ：(type)variable，这种用 法可以将variable变量转换成一个type类型 的变量。前面在介绍基本类型的强制类型转换时，已经 看到了使用这 种类型转换运算符的用法，类型转换运算符可以将一个基本类型变量 转换成另一个 类型。

除此之外，这个类型转换运算符还可以将一个引用类型变量转换成其子类类型。这种强制类 型转换不是万能的，当进行强制类型转换 时需要注意： ➢ 基本类型之间的转换只能在数值类型之间进行，这里所说的数 值类型包括整数型、字符型和浮点型。但数值类型和布尔类型 之间不能进行类型转换。 ➢ 引用类型之间的转换只能在具有继承关系的两个类型之间进 行，如果是两个没有任何继承关系的类型，则无法进行类型转 换，否则编译时就会出现错误。如果试图把一个父类实例转换 成子类类型，则这个对象必须实际上是子类实例才行（即编译 时类型为父类类型，而运行时类型是子类类型），否则将在运 行时引发ClassCastException异常。

 

下面是进行强制类型转换的示范程序。下面程序详细说明了哪些情况可以进行类型转换，哪些情况 不可以进行类型转换。

 

  考虑到进行强制类型转换时可能出现异常，因此进行类型转换之前应先通过instanceof运算符来判 断是否可以成功转换。例如，上面 的var str=(String)objPri；代码运行时会引发 ClassCastException 异常，这是因为objPri不可转换成String类型。为了让程序更加健 壮，可以将 代码改为如下： 在进行强制类型转换之前，先用instanceof运算符判断是否可以成功转换，从而避免出现 ClassCastException异常，这样可以保证程 序更加健壮。

注意： 当 把 子 类 对 象 赋 给 父 类 引 用 变 量 时 ， 被 称 为 向 上 转 型（upcasting），这种转型 总是可以成功的，这也从另一个侧面证实 了子类是一种特殊的父类。这种转型只是表明这个 引用变量的编译 时类型是父类，但实际执行它的方法时，依然表现出子类对象的行 为方式。 但把一个父类对象赋给子类引用变量时，就需要进行强制 类型转换，而且还可能在运行时产 生ClassCastException异常，使 用instanceof运算符可以让强制类型转换更安全。

instanceof和类型转换运算符一样，都是Java提供的运算符，与+、－等算术运算符的用法大致相 似，下面具体介绍该运算符的用法。

 

 

instanceof运算符的前一个操作数通常是一个引用类型变量，后一个操作数通常是一个类（也可以 是接口，可以把接口理解成一种特 殊的类），它用于判断前面的对象是否是后面的类，或者其子 类、实 现类的实例。如果是，则返回true，否则返回false。 在使用instanceof运算符时需要注 意：instanceof运算符前面操 作数的编译时类型要么与后面的类相同，要么与后面的类具有父子 承 关系，否则会引起编译错误。下面程序示范了instanceof运算符的 用法。

 

上面程序通过Object hello="Hello";代码定义了一个hello变量，这个变量的编译时类型是Object 类，但实际类型是String。因为 Object类是所有类、接口的父类，因此可以执行hello instanceof String和hello instanceof Math等。 但如果使用var a="Hello";代码定义的变量a，就不能执行a instanceof Math，因为编译器会推断出a 的编译类型是String， String类型既不是Math类型，也不是Math类型的父类，所以这行代码 编译就 会出错 instanceof运算符的作用是：在进行强制类型转换之前，首先判断前一个对象是否是后一个类的实 例，是否可以成功转换，从而保证 代码更加健壮。 instanceof和(type)是Java提供的两个相关的运 算符，通常先用 instanceof判断一个对象是否可以强制类型转换，然后再使用(type) 运算符进行强 制类型转换，从而保证程序不会出现错误