Java中多态的笔记

多态

什么是多态？

在Java中，多态（Polymorphism）是面向对象编程的三大特性之一，另外两个是封装（Encapsulation）和继承（Inheritance）。多态是这三个特性中最重要、最核心的一个。

多态的主要含义是“多种形态”，它可以分为方法重载和方法重写两种形式，可见多态是针对方法而言的。

方法重载（Overloading）是指在同一个类中，方法名相同但参数列表（参数类型、数量、顺序）不同的方法。这是编译时的多态。编译器会根据参数列表的不同来区分不同的方法。方法重载使得一个类可以有多个名称相同但参数不同的方法，增强了代码的可读性和可维护性。

方法重写（Overriding）是指子类中定义了一个与父类中同名同参数的方法。这是运行时的多态。当通过子类的对象调用该方法时，会执行子类中的方法，而不是父类中的方法。方法重写使得子类可以根据需要覆盖父类的方法，从而实现更具体、更个性化的行为。

多态的编译和运行

调用成员变量：编译看左边，运行也看左边。 编译看左边：javac编译代码时，会看左边的父类中有没有这个变量，如果有，编译成功，否则编译失败。 运行也看左边：java运行代码时，实际获取的就是左边父类中的成员变量的值。

调用成员方法：编译看左边，运行看右边。 编译看左边：javac编译代码时，会看左边的父类中有没有这个变量，如果有，编译成功，否则编译失败。 运行看右边：java运行代码时，实际上运行的就是子类中的方法。

多态的前提？

• 有继承/实现的关系。

• 有父类引用指向子类对象（就是把子类的对象赋值作为父类的类型）。

• 需要有方法重写。

多态的调用的理解：

public class Demo {
     public static void main(String[] args){
         Animal a = new Dog();
         a.show();//打印dog
         System.out.println(a.name);//打印动物
     }
 }
 ​
 public class Animal {
         String name = "动物";
         public void show(){
             System.out.println("aimal");
         }
 ​
 public class Dog extends Animal{
     String name = "狗狗";
     @Override
     public void show(){
         System.out.println("dog");
     }
 public class Cat extends Animal{
     String name = "猫猫";
     @Override
     public void show(){
         System.out.println("cat");
     }

• 由于a是Animal类型，所以默认都会从Animal这个类中去找。

• 成员变量：在子类的对象中，会把父类中的成员变量也继承下的。

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• 成员方法：如果子类对方法进行了重写，那么在虚方法表中是会把父类的方法进行覆盖的。

多态的优势？

方法中，使用父类型作为参数，可以接受所有子类对象，可以做到一方法多用。

多态的弊端：

1. 不能调用子特有的功能：

   原因：调用成员方法时，编译看左边，运行看右边，编译时父类没有子类的特有方法，所以编译报错。

   解决方案：强制类型转换，把对象的类型由父类转换成对应的子类。但是不能瞎转，如果转成其他类型会报错，例如：

    Animal a = new Dog();
    Dog b = (Dog) a;//ok
    Cat c = (Cat) a;//这样做会报错
    //所以引出问题，如果a多态创建时的子类我不知道怎么办。

2. 但在进行强制类型转换时我不知道多态的子类怎么办

   工具：可以用instanceof

    if(a instanceof Dog){
        Dog b = (Dog) a;
    }
    //上面三行等价于if(a instanceof Dog b){}
    ​
    else if(a instanceof Cat){
        Cat c = (Cat) a;
    }
    else sout("没有啊");
    //上面三行等价于if(a instanceof Cat c){}