java-面向对象编程–多态

对于java而言，多态的实现机制遵循一个原则：当父类对象引用变量引用子类对象时，被引用对象的类型而不是引用变量的类型决定了调用谁的成员方法，但是这个被调用的方法必须是在父类中定义过的，也就是被子类覆盖的方法。

向上转型

子类引用的对象转换成父类类型成为向上转型。通俗的说就是将子类对象转成父类对象。此处父类对象可以是接口。

public class Animal {
public void eat(){
System.out.println("animal eatting...");
}
}

public class Cat extends Animal{

    public void eat(){

        System.out.println("猫吃鱼");
    }
}
public class Dog extends Animal{

public void eat(){
System.out.println("狗吃骨头");
}

public void run(){
System.out.println("我会跑");
    }
}

public class Main {

public static void main(String[] args) {
animal = new Dog();//向上转型
animal.eat();
}

}复制代码

输出：狗吃骨头复制代码

这就是向上转型，Animal animal = new Dog();将子类对象Dog转化为父类对象Animal。这个时候animal这个引用调用的方法是子类方法。

转型过程中需要注意的问题

• 向上转型时，子类单独定义的方法会丢失。比如上面Dog类中定义的run方法，当animal引用指向Dog类实例时是访问不到run方法的，animal.run()会报错。
• 子类引用不能指向父类对象。Dog d = (Dog)new Animal()这样是不行的。

向上转型的好处

• 减少重复代码，使代码变得简洁。
• 提高系统扩展性。

向下转型(有坑)

与向上转型相对应的就是向下转型了。向下转型是把父类对象转为子类对象。(请注意！这里是有坑的。)

//还是上面的animal和cat dog
Animal a = new Cat();
Cat c = ((Cat) a);
c.eat();
//输出  我吃鱼
Dog d = ((Dog) a);
d.eat();
// 报错 ： java.lang.ClassCastException：com.chengfan.animal.Cat cannot be cast to com.chengfan.animal.Dog
Animal a1 = new Animal();
Cat c1 = ((Cat) a1);
c1.eat();
// 报错 ： java.lang.ClassCastException：com.chengfan.animal.Animal cannot be cast to com.chengfan.animal.Cat
复制代码

为什么第一段代码不报错呢，因为a本身就是Cat对象，所以当然可以转型为Cat，因为是Cat所以不能转为Dog。

而a1是Anmail对象，它不能向下转型Wie任何子类对象。比如发现一个古生物化石，知道它是一种动物，但你不能直接说他是猫或者他是狗。

向下转型注意事项

• 向下转型的前提是父类对象指向的是子类对象（也就是说，在向下转型之前，它得先向上转型）

• 向下转型只能转型为本类对象（猫是不能变成狗的）。

instanceof 关键字：instanceof是Java、php的一个二元操作符（运算符），和==，>，<是同一类东西。由于它是由字母组成的，所以也是Java的保留关键字。它的作用是判断其左边对象是否为其右边类的实例，返回boolean类型的数据。可以用来判断继承中的子类的实例是否为父类的实现。

instanceof一般放在类型转换的前面，合理规避异常产生！

public void eat(Animal a){
/* 
         * 向下转型（强制转型） 
         * 子类引用指向父类的实例（对象），此处必须今习惯强制类型转换 
         * 该实例可以调用子类特有的方法 
         * 必须满足转型条件才能转换()，子类间不能随意强制转换，但是子类引用指向父类实例，可以强制转换 
         * instanceof运算符：返回true/false, 
 */  

    if(a instanceof Dog){  
        Dog d = (Dog)a;
        d.eat();
        d.run();//狗有一个跑的方法      
    } 
    if(a instanceof Cat){  
        Cat c = (Cat)a;
        c.eat();
        System.out.println("我也想跑，但是不会"); //猫会抱怨    
    } 
    a.eat();//其他动物只会吃
}

eat(new Cat());
eat(new Cat());
eat(new Dog());复制代码

花木兰替父从军

向下转型花木兰替父亲花弧从军。那么这时候花木兰是子类，花弧是父类。花弧有自己的成员属性年龄，姓名，性别。花木兰也有这些属性，但是很明显二者的属性完全不一样。花弧有自己的非静态成员方法‘骑马杀敌’，同样花木兰也遗传了父亲一样的方法‘骑马杀敌’。花弧还有一个静态方法‘自我介绍’，每个人都可以问花弧姓甚名谁。同时花木兰还有一个自己特有的非静态成员方法‘涂脂抹粉’。但是，现在花木兰替父从军，女扮男装。这时候相当于父类的引用（花弧这个名字）指向了子类对象（花木兰这个人），那么在其他类（其他的人）中访问子类对象（花木兰这个人）的成员属性（姓名，年龄，性别）时，其实看到的都是花木兰她父亲的名字（花弧）、年龄（60岁）、性别（男）。当访问子类对象（花木兰这个人）的非静态成员方法（骑马打仗）时，其实都是看到花木兰自己运用十八般武艺在骑马打仗。当访问花木兰的静态方法时（自我介绍），花木兰自己都是用她父亲的名字信息在向别人作自我介绍。并且这时候花木兰不能使用自己特有的成员方法‘涂脂抹粉’。

-----多态中的向上转型
那么终于一将功成万骨枯，打仗旗开得胜了，花木兰告别了战争生活。有一天，遇到了自己心爱的男人，这时候爱情的力量将父类对象的引用（花弧这个名字）强制转换为子类对象本来的引用（花木兰这个名字），那么花木兰又从新成为了她自己，这时候她完全是她自己了。名字是花木兰，年龄是28，性别是女，打仗依然那样生猛女汉子，自我介绍则堂堂正正地告诉别人我叫花木兰。OMG！终于，终于可以使用自己特有的成员方法‘涂脂抹粉’了。从此，花木兰完全回到了替父从军前的那个花木兰了。并且和自己心爱的男人幸福的过完了一生。-----多态中的向下转型

大家记得哈，向上转型向下转型一定是在多态这个前提下哈，否则强制将女儿变成父亲，或者将父亲变成女人，就变成东方不败了，系统此时就会报错非法类型转换。哈哈哈哈哈。另外开发中一般是利用多态声明形式参数，并将创建子类的匿名对象作为实际参数。以上。 

多态成员访问特点

• 成员变量 编译看左边(父类),运行看左边(父类) 
• 成员方法 编译看左边(父类)，运行看右边(子类)。动态绑定 
• 静态方法
  编译看左边(父类)，运行看左边(父类)。

静态和类相关，算不上重写，所以，访问还是左边的，只有非静态的成员方法,编译看左边,运行看右边  

经典案例分析

public class A {
    public String show(D obj) {
        return ("A and D");
    }

    public String show(A obj) {
        return ("A and A");
    } 

}

public class B extends A{
    public String show(B obj){
        return ("B and B");
    }
    
    public String show(A obj){
        return ("B and A");
    } 
}

public class C extends B{

}

public class D extends B{

}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        A a1 = new A();
        A a2 = new B();
        B b = new B();
        C c = new C();
        D d = new D();
        
        System.out.println("1--" + a1.show(b));
        System.out.println("2--" + a1.show(c));
        System.out.println("3--" + a1.show(d));
        System.out.println("4--" + a2.show(b));
        System.out.println("5--" + a2.show(c));
        System.out.println("6--" + a2.show(d));
        System.out.println("7--" + b.show(b));
        System.out.println("8--" + b.show(c));
        System.out.println("9--" + b.show(d));      
    }
}复制代码

1--A and A
2--A and A
3--A and D
4--B and A
5--B and A
6--A and D
7--B and B
8--B and B
9--A and D复制代码

当父类对象引用变量引用子类对象时，被引用对象的类型决定了调用谁的成员方法，
引用变量类型决定可调用的方法。如果子类中没有覆盖该方法，那么会去父类中寻找。复制代码

class X {
    public void show(Y y){
        System.out.println("x and y");
    }

    public void show(){
        System.out.println("only x");
    }
}

class Y extends X {
    public void show(Y y){
        System.out.println("y and y");
    }
    public void show(int i){
        
    }
}

class main{
    public static void main(String[] args) {
        X x = new Y();
        x.show(new Y());
        x.show();
    }
}
//结果
//y and y
//only x
复制代码

其实在继承链中对象方法的调用存在一个优先级：this.show(O)、super.show(O)、
this.show((super)O)、super.show((super)O)。复制代码