Java多态

Polymorphism

一个事物的多种形态

对象的多态性：父类的引用指向子类的对象

Person test=new man;
//man为people的子类

Java引用变量有两个类型：编译时类型和运行时类型。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。

• 若编译时类型和运行时类型不一致，就出现了对象的多态性
• 多态情况下，
  • 编译时：看的是父类的引用（父类中不具备子类特有的方法）
  • 运行时：看的是子类的对象（实际运行的是子类重写父类的方法）

当调用子父类同名同参数的方法时，实际执行时子类重写父类的方法

​ ——虚拟方法调用(Virtual Method Invocation)

有了对象的多态性以后，我们在编译期，只能调用父类中声明的方法，但在运行期，我们实际执行的是子类重写父类的方法。

总结：编译，看左边；执行，看右边

对象能执行哪些方法，主要看对象左边的类型，和右边的关系不大！

父类型，可以指向子类，但是不能调用子类独有的方法

public class AnimalTest{
    public static void main (String[] args){
        Animal test=new Animal();
        test.func(new Dog());//Animal animal=new Dog();
        test.func(new Cat());//Animal animal=new Cat();
    }
    public void func(Animal animal){
        animal.eat();
        animal.shout();
    }
}
class Animal{
    public void eat(){
        System.out.println("动物：进食");
    }
    public void shout(){
        System.out.println("动物：叫");
    }
}
class Dog extends Animal{
    public void eat(){
        System.out.println("狗吃骨头");
    }
    public void shout(){
        System.out.println("汪！汪！汪！");
    }
}
class Cat extends Animal{
    public void eat(){
        System.out.println("猫吃鱼");
    }
    public void shout(){
        System.out.println("喵！喵！喵！");
    }
}

结果为

狗吃骨头
汪！汪！汪！
猫吃鱼
喵！喵！喵！

若无多态性，Java实现以上功能需要

public void func(Dog dog){
    dog.eat();
    dog.shout();
}
public void func(Cat cat){
    cat.eat();
    cat.shout();
}

1. 类的继承
2. 方法的重写

对象的多态性，只适用于方法，不适用于属性（编译和运行都看左边）

有了对象的多态性以后，内存中实际上是加载了子类特有的属性和方法的，但是由于变量声明为父类类型，导致编译时，只能调用父类中声明的属性和方法。子类特有的属性和方法不能调用

Person p=new Man;
Man m=(Man) p;

使用强转时，可能出现ClassCastException的异常

Man m=(Woman) w;
//此时就可能出现ClassCastException的异常

Java 的保留关键字。它的作用是测试它左边的对象是否是它右边的类的实例，返回 boolean 的数据类型

a instanceof A：判断对象a是否是类A的实例。如果是，返回true；如果不是，返回false。

为了避免在向下转型时出现ClassCastException的异常，我们现在向下转型之前，先进行instanceof的判断，一旦返回true，就向下转型。如果返回false，不进行向下转型。

Person p=new Man;
if(p instanceof woman){
    woman w=(woman) p;
    w.workHard();
    System.out.println("Woman")
}//返回false，无事发生

if(p instanceof Man){
    Man m=(Man) p;
    m.workHard();
    System.out.println("Man")
}
//正常执行

当a instanceof A返回true、B为A的父类

则此时a instanceof B也返回true

1. 编译时通过，运行时报错

   Person p=new Woman();
   Man m=(man) p;
   //运行时出现ClassCastException的异常
   
   Person p2=new Person();
   Man m2=(Man) p2;
   //new的对象中没有Man的某些属性，所以不能强转
   

2. 编译不通过

   Man m=new Woman();
   //Woman不是Man的子类
   

3. 编译通过，运行也通过

   Object o=new Woman();
   Person p=(Person) o;
   //可行，因为Woman继承了父类的所有属性