网站优化是做什么的,西安做软件的公司,wordpress 前端模板,网站建设美橙文章目录 一、多态的概念二、多态实现条件三、重写四、向上转型和向下转型4.1向上转型4.2向下转型 五、多态的优缺点六、避免在构造方法中调用重写的方法 一、多态的概念
多态的概念#xff1a;通俗来说#xff0c;就是多种形态#xff0c;具体点就是去完成某个行为#x… 文章目录 一、多态的概念二、多态实现条件三、重写四、向上转型和向下转型4.1向上转型4.2向下转型 五、多态的优缺点六、避免在构造方法中调用重写的方法 一、多态的概念
多态的概念通俗来说就是多种形态具体点就是去完成某个行为当不同的对象去完成时会产生出不同 的状态。 总的来说同一件事情发生在不同对象身上就会产生不同的结果。
二、多态实现条件
在java中要实现多态必须要满足如下几个条件缺一不可 1. 必须在继承体系下 2. 子类必须要对父类中方法进行重写 3. 通过父类的引用调用重写的方法 多态体现在代码运行时当传递不同类对象时会调用对应类中的方法。
public class Animal {
String name;
int age;
public Animal(String name, int age){
this.name name;
this.age age;
}
public void eat(){
System.out.println(name 吃饭);
}
}
public class Cat extends Animal{
public Cat(String name, int age){
super(name, age);
}
Override
public void eat(){
System.out.println(name吃鱼~~~);
}
}
public class Dog extends Animal {
public Dog(String name, int age){
super(name, age);
}
Override
public void eat(){
System.out.println(name吃骨头~~~);
}
}
///分割线//
public class TestAnimal {
// 编译器在编译代码时并不知道要调用Dog 还是 Cat 中eat的方法
// 等程序运行起来后形参a引用的具体对象确定后才知道调用那个方法
// 注意此处的形参类型必须时父类类型才可以
public static void eat(Animal a){
a.eat();
}
public static void main(String[] args) {
Cat cat new Cat(元宝,2);
Dog dog new Dog(小七, 1);
eat(cat);
eat(dog);
}
}
运行结果
元宝吃鱼~~~
元宝正在睡觉
小七吃骨头~~~
小七正在睡觉在上述代码中, 分割线上方的代码是 类的实现者 编写的, 分割线下方的代码是 类的调用者 编写的. 当类的调用者在编写 eat 这个方法的时候, 参数类型为 Animal (父类), 此时在该方法内部并不知道, 也不关注当前的a 引用指向的是哪个类型(哪个子类)的实例. 此时 a这个引用调用 eat方法可能会有多种不同的表现(和 a 引用的实例相关), 这种行为就称为 多态.
三、重写
重写(override)也称为覆盖。重写是**子类对父类非静态、非private修饰非final修饰非构造方法等的实现过程进行重新编写, 返回值和形参都不能改变。**即外壳不变核心重写重写的好处在于子类可以根据需要定义特定于自己的行为。 也就是说子类能够根据需要实现父类的方法。 【方法重写的规则】 1.子类在重写父类的方法时一般必须与父类方法原型一致 返回值类型 方法名 (参数列表) 要完全一致
2.被重写的方法返回值类型可以不同但是必须是具有父子关系的
3.访问权限不能比父类中被重写的方法的访问权限更低。例如如果父类方法被public修饰则子类中重写该方法就不能声明为 protected
4.父类被static、private修饰的方法、构造方法都不能被重写。
5.重写的方法, 可以使用 Override 注解来显式指定. 有了这个注解能帮我们进行一些合法性校验. 例如不小心将方法名字拼写错了 (比如写成 aet), 那么此时编译器就会发现父类中没有 aet 方法, 就会编译报错, 提示无法 构成重写
【重写和重载的区别】 即方法重载是一个类的多态性表现,而方法重写是子类与父类的一种多态性表现 【重写的设计原则】 对于已经投入使用的类尽量不要进行修改。最好的方式是重新定义一个新的类来重复利用其中共性的内容并且添加或者改动新的内容
例如若干年前的手机只能打电话发短信来电显示只能显示号码而今天的手机在来电显示的时候不仅仅可以显示号码还可以显示头像地区等。在这个过程当中我们不应该在原来老的类上进行修改因为原来的类可能还在有用户使用正确做法是新建一个新手机的类对来电显示这个方法重写就好了这样就达到了我们当今的需求了。 静态绑定也称为前期绑定(早绑定)即在编译时根据用户所传递实参类型就确定了具体调用那个方法。典型代表函数重载。
动态绑定也称为后期绑定(晚绑定)即在编译时不能确定方法的行为需要等到程序运行时才能够确定具体调用那个类的方法。
四、向上转型和向下转型
4.1向上转型
向上转型实际就是创建一个子类对象将其当成父类对象来使用。 语法格式父类类型 对象名 new 子类类型()
Animal animal new Cat(元宝,2);animal是父类类型但可以引用一个子类对象因为是从小范围向大范围的转换。 【使用场景】
直接赋值方法传参方法返回
public class TestAnimal {
// 2. 方法传参形参为父类型引用可以接收任意子类的对象
public static void eatFood(Animal a){
a.eat();
}
// 3. 作返回值返回任意子类对象
public static Animal buyAnimal(String var){
if(狗.equals(var) ){
return new Dog(狗狗,1);
}else if(猫 .equals(var)){
return new Cat(猫猫, 1);
}else{
return null;
}
}
public static void main(String[] args) {
Animal cat new Cat(元宝,2); // 1. 直接赋值子类对象赋值给父类对象
Dog dog new Dog(小七, 1);
eatFood(cat);
eatFood(dog);
Animal animal buyAnimal(狗);
animal.eat();
animal buyAnimal(猫);
animal.eat();
}
}向上转型的优点让代码实现更简单灵活。 向上转型的缺陷不能调用到子类特有的方法。
4.2向下转型
将一个子类对象经过向上转型之后当成父类方法使用再无法调用子类的方法但有时候可能需要调用子类特有的方法此时将父类引用再还原为子类对象即可即向下转换。
public class TestAnimal {
public static void main(String[] args) {
Cat cat new Cat(元宝,2);
Dog dog new Dog(小七, 1);
// 向上转型
Animal animal cat;
animal.eat();
animal dog;
animal.eat();
// 编译失败编译时编译器将animal当成Animal对象处理
// 而Animal类中没有bark方法因此编译失败
// animal.bark();
// 向上转型
// 程序可以通过编程但运行时抛出异常---因为animal实际指向的是狗
// 现在要强制还原为猫无法正常还原运行时抛出ClassCastException
cat (Cat)animal;
cat.mew();
// animal本来指向的就是狗因此将animal还原为狗也是安全的
dog (Dog)animal;
dog.bark();
}
}向下转型用的比较少而且不安全万一转换失败运行时就会抛异常。Java中为了提高向下转型的安全性引入了 instanceof 如果该表达式为true则可以安全转换。
public class TestAnimal {
public static void main(String[] args) {
Cat cat new Cat(元宝,2);
Dog dog new Dog(小七, 1);
// 向上转型
Animal animal cat;
animal.eat();
animal dog;
animal.eat();
if(animal instanceof Cat){
cat (Cat)animal;
cat.mew();
}
if(animal instanceof Dog){
dog (Dog)animal;
dog.bark();
}
}
}instanceof 关键词官方介绍instanceof
五、多态的优缺点
假设有如下代码
class Shape {
//属性....
public void draw() {
System.out.println(画图形);
}
}
class Rect extends Shape{
Override
public void draw() {
System.out.println(♦);
}
}
class Cycle extends Shape{
Override
public void draw() {
System.out.println(●);
}
}
class Flower extends Shape{
Override
public void draw() {
System.out.println(❀);
}
}【使用多态的好处】
能够降低代码的 “圈复杂度”, 避免使用大量的 if - else 什么叫 “圈复杂度” ? 圈复杂度是一种描述一段代码复杂程度的方式. 一段代码如果平铺直叙, 那么就比较简单容易理解. 而如果有很多的条件分支或者循环语句, 就认为理解起来更复杂. 因此我们可以简单粗暴的计算一段代码中条件语句和循环语句出现的个数, 这个个数就称为 “圈复杂度”.如果一个方法的圈复杂度太高, 就需要考虑重构. 不同公司对于代码的圈复杂度的规范不一样. 一般不会超过 10 . 例如我们现在需要打印的不是一个形状了, 而是多个形状. 如果不基于多态, 实现代码如下:
public static void drawShapes() {
Rect rect new Rect();
Cycle cycle new Cycle();
Flower flower new Flower();
String[] shapes {cycle, rect, cycle, rect, flower};
for (String shape : shapes) {
if (shape.equals(cycle)) {
cycle.draw();
} else if (shape.equals(rect)) {
rect.draw();
} else if (shape.equals(flower)) {
flower.draw();
}
}
}如果使用使用多态, 则不必写这么多的 if - else 分支语句, 代码更简单
public static void drawShapes() {
// 我们创建了一个 Shape 对象的数组.
Shape[] shapes {new Cycle(), new Rect(), new Cycle(),
new Rect(), new Flower()};
for (Shape shape : shapes) {
shape.draw();
}
}可扩展能力更强 如果要新增一种新的形状, 使用多态的方式代码改动成本也比较低
class Triangle extends Shape {
Override
public void draw() {
System.out.println(△);
}
}对于类的调用者来说(drawShapes方法), 只要创建一个新类的实例就可以了, 改动成本很低. 而对于不用多态的情况, 就要把 drawShapes 中的 if - else 进行一定的修改, 改动成本更高
多态缺陷代码的运行效率降低。 属性没有多态性 当父类和子类都有同名属性的时候通过父类引用只能引用父类自己的成员属性构造方法没有多态性 六、避免在构造方法中调用重写的方法
一段有坑的代码. 我们创建两个类, B 是父类, D 是子类. D 中重写 func 方法. 并且在 B 的构造方法中调用 func
class B {
public B() {
// do nothing
func();
}
public void func() {
System.out.println(B.func());
}
}
class D extends B {
private int num 1;
Override
public void func() {
System.out.println(D.func() num);
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
D d new D();
}
}
// 执行结果
D.func() 01.构造 D 对象的同时, 会调用 B 的构造方法. 2.B 的构造方法中调用了 func 方法, 此时会触发动态绑定, 会调用到 D 中的 func 3.此时 D 对象自身还没有构造, 此时 num 处在未初始化的状态, 值为 0. 如果具备多态性num的值应该是1. 4.所以在构造函数内尽量避免使用实例方法除了final和private方法。
结论: “用尽量简单的方式使对象进入可工作状态”, 尽量不要在构造器中调用方法(如果这个方法被子类重写, 就会触发动态绑定, 但是此时子类对象还没构造完成), 可能会出现一些隐藏的但是又极难发现的问题
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