多態(tài)

多態(tài)相對(duì)于封裝和繼承這兩個(gè)名詞就不是那么生活化了。這個(gè)詞最早是一個(gè)生物的專(zhuān)業(yè)用詞，它的指的是同一個(gè)物種在不同的環(huán)境當(dāng)中可能出現(xiàn)的多樣化表現(xiàn)。那么衍生到了面向?qū)ο缶幊讨校暮x呢，我們用一句經(jīng)典來(lái)話來(lái)描述：相同的行為，不同的實(shí)現(xiàn)。

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1、多態(tài)指的是行為的多樣性，沒(méi)有屬性多態(tài)這一說(shuō)；

2、相同的行為指的是同名方法，也就是說(shuō)方法名相同，我們就認(rèn)為這是相同的行為。 由此，我們前面學(xué)習(xí)的方法重載和方法重寫(xiě)其實(shí)都是多態(tài)的表現(xiàn)。

最近面試看到的：屬性能不能重寫(xiě)？1、首先這個(gè)說(shuō)法不專(zhuān)業(yè)，重寫(xiě)特指的是方法，但是它要描述的意思其實(shí)我們懂，那就是父類(lèi)中定義了一個(gè)屬性，子類(lèi)能不能再定義一個(gè)同名屬性把它給覆蓋掉；

2、在語(yǔ)法上，這是可以的，不會(huì)報(bào)錯(cuò)。但是子類(lèi)定義的屬性是不會(huì)把父類(lèi)定義的屬性給覆蓋掉；而是兩個(gè)屬性同時(shí)存在于對(duì)象身上，父類(lèi)定義的存在于子類(lèi)對(duì)象的父類(lèi)對(duì)象部分（上半截），子類(lèi)定義的存在于子類(lèi)對(duì)象的子類(lèi)特有部分（下半截）。那么，如何區(qū)分呢？用this.訪問(wèn)子類(lèi)定義的該屬性；用super.訪問(wèn)父類(lèi)定義的該屬性。

3、在實(shí)際場(chǎng)景中，這種設(shè)計(jì)是沒(méi)有意義的。因?yàn)楦割?lèi)定義了一個(gè)屬性，子類(lèi)通過(guò)繼承自動(dòng)擁有了這個(gè)屬性，那么子類(lèi)再去定義一個(gè)一摸一樣的屬性是沒(méi)有任何意義的，屬于重復(fù)勞動(dòng)。這是屬于子類(lèi)的設(shè)計(jì)人員沒(méi)有理解父類(lèi)設(shè)計(jì)的意圖。

多態(tài)的意義

封裝是面向?qū)ο蟮幕A(chǔ)； 繼承是在封裝的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)代碼的復(fù)用性； 多態(tài)考量的是代碼的豐富度。

多態(tài)分為兩種： 1、靜態(tài)多態(tài)；2、動(dòng)態(tài)多態(tài)。

這里的靜態(tài)和我們前面學(xué)習(xí)的static關(guān)鍵字沒(méi)有關(guān)系，它描述的是：在編譯期既能確定某個(gè)多態(tài)方法的具體執(zhí)行效果； 這里的動(dòng)態(tài)多態(tài)是指在運(yùn)行期，根據(jù)綁定對(duì)象的不同，才能確定多態(tài)方法執(zhí)行的效果。

我們?cè)谇懊鎸W(xué)過(guò)的方法的重載和方法的重寫(xiě)都是屬于靜態(tài)多態(tài)。靜態(tài)多態(tài)雖然有豐富度的體現(xiàn)，但是是不夠的，因?yàn)樗诰幾g期就把執(zhí)行效果固定下來(lái)了。而我們以后用得更多的是動(dòng)態(tài)多態(tài)。

動(dòng)態(tài)多態(tài)是由兩個(gè)技術(shù)合并使用才有的效果：動(dòng)態(tài)綁定技術(shù) + 方法的重寫(xiě)。

動(dòng)態(tài)綁定技術(shù)

首先我們從現(xiàn)象上來(lái)看一個(gè)效果： 本類(lèi)引用 指向 本類(lèi)對(duì)象； 父類(lèi)引用 指向 子類(lèi)對(duì)象；

在Java當(dāng)中只有這兩種情況，也就是說(shuō)賦值符號(hào)左右兩端如果類(lèi)型不一致，那么只有后面這種情況。

從內(nèi)存上解釋

為什么父類(lèi)引用可以指向子類(lèi)對(duì)象呢？ 既然是父子關(guān)系，還是在做繼承，那么還是跟內(nèi)存疊加有關(guān)系。每一個(gè)子類(lèi)對(duì)象的上半截都是一個(gè)完整的父類(lèi)對(duì)象部分，當(dāng)父類(lèi)引用指過(guò)去的時(shí)候，是能夠看到完整的父類(lèi)對(duì)象信息的。

沒(méi)有繼承關(guān)系的類(lèi)，不能保證A類(lèi)引用指到B類(lèi)對(duì)象，能看到B類(lèi)對(duì)象中有A類(lèi)定義的內(nèi)容，所以不允許！

子類(lèi)引用指向父類(lèi)對(duì)象的時(shí)候，父類(lèi)對(duì)象里面沒(méi)有子類(lèi)特有部分，所以缺失了內(nèi)容，也不允許！

從場(chǎng)景上解釋

一個(gè)對(duì)象屬于子類(lèi)，一定也屬于它的父類(lèi)。子和父是is-a關(guān)系，這是說(shuō)得通的。

但是一個(gè)對(duì)象屬于父類(lèi)，你能保證它一定屬于子類(lèi)嗎？

而沒(méi)有繼承關(guān)系的，那就更說(shuō)不通的了，比如：指鹿為馬。 明明是一個(gè)鹿的對(duì)象，你偏要用馬的引用去指向它，肯定是不對(duì)的。你可以說(shuō)它是動(dòng)物、可以說(shuō)它是寵物、因?yàn)槁筰s-a動(dòng)物；鹿 is-a 寵物；都是可行的，但鹿 is not a 馬。

動(dòng)態(tài)體現(xiàn)在哪兒？

如果我們手上現(xiàn)在擁有一個(gè)父類(lèi)引用，那么我們就不能確定這個(gè)引用到底是指向哪一個(gè)具體的對(duì)象的了。

它既可能指向自己類(lèi)型的對(duì)象，也可能指向自己的各種子類(lèi)對(duì)象。而自己的某個(gè)方法，是可以被子類(lèi)重寫(xiě)成不同的實(shí)現(xiàn)效果的。那么用這個(gè)引用執(zhí)行重寫(xiě)方法，也就不能確定到底重寫(xiě)前還是重寫(xiě)后，是A子類(lèi)重寫(xiě)后，還是其它子類(lèi)重寫(xiě)后的效果了。只有等程序運(yùn)行起來(lái)以后，根據(jù)該引用具體綁定的對(duì)象到底是誰(shuí)，才能夠運(yùn)行出具體的效果。--- 這就是動(dòng)態(tài)的體現(xiàn)。

語(yǔ)法細(xì)節(jié)

轉(zhuǎn)型技術(shù)

賦值符號(hào)左右兩端數(shù)據(jù)類(lèi)型不一致，就會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換。 父類(lèi)引用 = 子類(lèi)對(duì)象 也是兩端數(shù)據(jù)類(lèi)型不一致，所以也屬于轉(zhuǎn)型技術(shù)。

我們用我們前面學(xué)習(xí)的基本數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)型技術(shù)去推衍現(xiàn)在的引用數(shù)據(jù)類(lèi)型的轉(zhuǎn)型技術(shù)。

基本數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)型技術(shù)

1、前提：不是所有基本數(shù)據(jù)類(lèi)型之間都能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)型，boolean不參與的；

2、自動(dòng)類(lèi)型轉(zhuǎn)換 小類(lèi)型值 賦值給 大類(lèi)型的變量強(qiáng)調(diào)：這里的大小 是 數(shù)據(jù)類(lèi)型能表示的范圍的大小，而不是空間的大小。

int num = 'A'; float f = num; double d = 100;

效果：不需要使用任何特殊語(yǔ)法，直接完成類(lèi)型轉(zhuǎn)換并且賦值成功。

3、強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換 大類(lèi)型的值 賦值給 小類(lèi)型的變量

效果： 3-1、直接書(shū)寫(xiě)后，編譯報(bào)錯(cuò)； 3-2、使用(目標(biāo)類(lèi)型)的強(qiáng)轉(zhuǎn)語(yǔ)法，編譯才能夠通過(guò)； 3-3、運(yùn)行的效果是有風(fēng)險(xiǎn)性的，精度有可能丟失。

引用數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)型技術(shù)

1、前提：不是所有引用數(shù)據(jù)類(lèi)型之間都能夠做轉(zhuǎn)型，只有有繼承關(guān)系的類(lèi)型之間才可以；

2、自動(dòng)類(lèi)型轉(zhuǎn)換 子類(lèi)對(duì)象 賦值給 父類(lèi)引用 子類(lèi)表示的范圍 是小于 父類(lèi)表示的范圍，所以仍然是把小的數(shù)據(jù)值交給大的變量。與基本數(shù)據(jù)類(lèi)型的自動(dòng)轉(zhuǎn)換要求是一摸一樣的。

只是說(shuō)它有另一個(gè)特殊的名字，又叫做“向上轉(zhuǎn)型”而已。因?yàn)樵诶^承樹(shù)上，父類(lèi)在上，子類(lèi)在下；

效果：不需要使用任何特殊語(yǔ)法，直接完成類(lèi)型轉(zhuǎn)換并且賦值成功。

3、強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換 大類(lèi)型的值 賦值給 小類(lèi)型的引用

又被稱(chēng)為"向下轉(zhuǎn)型".

效果： 1、直接書(shū)寫(xiě)后，編譯報(bào)錯(cuò)； 2、使用(目標(biāo)類(lèi)型)的強(qiáng)轉(zhuǎn)語(yǔ)法，編譯才能夠通過(guò)； 3、運(yùn)行的效果是有風(fēng)險(xiǎn)性的，風(fēng)險(xiǎn)性是運(yùn)行時(shí)報(bào)錯(cuò)（ClassCastException），中斷程序的執(zhí)行。

對(duì)風(fēng)險(xiǎn)性探討：1、我們發(fā)現(xiàn)并不是每次強(qiáng)轉(zhuǎn)都一定成功，那么情況時(shí)如何的呢？ 要想強(qiáng)轉(zhuǎn)以后，編譯通過(guò)且運(yùn)行也通過(guò)，只有一種情況，那就是：最終的內(nèi)存結(jié)果只能是本類(lèi)引用指向本類(lèi)對(duì)象。

2、強(qiáng)轉(zhuǎn)語(yǔ)法只是在編譯期進(jìn)行一個(gè)強(qiáng)制性的語(yǔ)法說(shuō)明，說(shuō)明什么呢？告訴編譯器，我這個(gè)父類(lèi)引用確實(shí)是指向的某種子類(lèi)對(duì)象。

3、但是運(yùn)行起來(lái)以后，如果滿足你的強(qiáng)制說(shuō)明，那么沒(méi)有問(wèn)題運(yùn)行成功；如果不滿足你的強(qiáng)制說(shuō)明，那么就會(huì)運(yùn)行失敗，報(bào)出ClassCastException。

強(qiáng)調(diào)：強(qiáng)轉(zhuǎn)語(yǔ)法不是把A類(lèi)對(duì)象變成B對(duì)象，只是在編譯期達(dá)成的一個(gè)口頭約束而已。

父類(lèi)引用指向子類(lèi)對(duì)象，我們能訪問(wèn)什么呢？

1、父類(lèi)引用只能看到子類(lèi)對(duì)象從父類(lèi)繼承而來(lái)的屬性和行為，當(dāng)然要受訪問(wèn)修飾符限制；注意：子類(lèi)對(duì)象身上是有子類(lèi)特有屬性和行為的，只是站在父類(lèi)引用的角度上看不到而已。

2、要想看到，要把引用換成子類(lèi)引用，這個(gè)時(shí)候要使用強(qiáng)轉(zhuǎn)語(yǔ)法，同時(shí)還必須保證運(yùn)行起來(lái)以后真正給出的對(duì)象是符合強(qiáng)轉(zhuǎn)語(yǔ)法的。

3、特例是在父類(lèi)中定義，被子類(lèi)重寫(xiě)的行為。由于這個(gè)行為是定義在父類(lèi)中，所以父類(lèi)引用能看到；而對(duì)象又是子類(lèi)對(duì)象，所以執(zhí)行的效果是子類(lèi)重寫(xiě)后的效果。

練習(xí)：書(shū)寫(xiě)一個(gè)寵物類(lèi)Pet，擁有一個(gè)叫的行為；書(shū)寫(xiě)Pet的兩個(gè)子類(lèi)Dog和Cat，分別實(shí)現(xiàn)叫的行為。再書(shū)寫(xiě)一個(gè)主人類(lèi)Master，擁有一個(gè)寵物對(duì)象，主人有一個(gè)行為是喂養(yǎng)feed，在該方法中調(diào)用自己寵物叫的行為。最后，在main方法中測(cè)試。

instanceof

在練習(xí)當(dāng)中，我們看到在有的場(chǎng)景里面，確實(shí)會(huì)存在需要強(qiáng)轉(zhuǎn)的情況。但是，強(qiáng)轉(zhuǎn)又有風(fēng)險(xiǎn)度，所以，我們需要先判斷類(lèi)型是否匹配，這就要用到instanceof了。

instanceof是一個(gè)關(guān)鍵字，也是一個(gè)運(yùn)算符。它是專(zhuān)門(mén)用來(lái)判斷一個(gè)對(duì)象是否屬于某個(gè)類(lèi)型的，運(yùn)算后的結(jié)果是boolean型結(jié)果。

語(yǔ)法： 對(duì)象 instanceof 類(lèi)型

instanceof是專(zhuān)門(mén)用來(lái)規(guī)避強(qiáng)轉(zhuǎn)帶來(lái)的ClassCastException風(fēng)險(xiǎn)的，類(lèi)似于非空判斷專(zhuān)門(mén)用來(lái)解決NullPointerException風(fēng)險(xiǎn)的。

多態(tài)的應(yīng)用

多態(tài)參數(shù)

當(dāng)我們?cè)谠O(shè)計(jì)參數(shù)的時(shí)候，把參數(shù)的類(lèi)型設(shè)計(jì)為父類(lèi)類(lèi)型，那么所有的子類(lèi)對(duì)象都能夠通過(guò)這個(gè)參數(shù)，傳遞到這個(gè)方法里面去。

?
public void cure(角色 r){
?
 ? ?if(r instanceof 士兵){
 ? ?
 ?  }else if(.....){
 ? ?
 ?  }
?
}
?

這樣的多態(tài)應(yīng)用帶來(lái)了面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中非常重要的一個(gè)原則：開(kāi)閉原則。

開(kāi)閉原則：Software should be opened for extension, but closed for modification。

軟件對(duì)于擴(kuò)展來(lái)說(shuō)應(yīng)該是開(kāi)放的，對(duì)于修改來(lái)說(shuō)應(yīng)該是關(guān)閉。

也就是說(shuō)好的軟件設(shè)計(jì)，應(yīng)該能夠可以隨著業(yè)務(wù)的擴(kuò)展去增加新的功能，但是不應(yīng)該修改已有的功能。

多態(tài)集合

int[] array = new int[10];

Object[] arrayObj = new Object[10];

可以解決數(shù)組只能存放同一數(shù)據(jù)類(lèi)型元素的問(wèn)題。

補(bǔ)一下 switch的新語(yǔ)法 var關(guān)鍵字

Java語(yǔ)言和JavaScript語(yǔ)言有一個(gè)很重要的區(qū)別： Java語(yǔ)言是強(qiáng)類(lèi)型的編程語(yǔ)言；而JS是弱類(lèi)型的。

int num = 10;
String msg = "hello";

var num = 10;
var name = "zhang3";
var pi = 3.14;
?
num = "hello";
?

在15年左右的時(shí)候，Java想去學(xué)習(xí)JS的這種聲明變量的簡(jiǎn)便性，所以它也引入了var關(guān)鍵字來(lái)聲明變量。

但問(wèn)題是，Java本身是強(qiáng)類(lèi)型的，引入了以后又不能改變它的強(qiáng)類(lèi)型本質(zhì)，所以導(dǎo)致這個(gè)關(guān)鍵字不倫不類(lèi)有很多限制。

1、必須要對(duì)var聲明的變量馬上賦值，因?yàn)榫幾g器是根據(jù)這個(gè)賦的值的類(lèi)型才能判定這個(gè)變量是什么數(shù)據(jù)類(lèi)型的；

2、一旦賦值成功后，這個(gè)變量的類(lèi)型就被確定了，后面也不能更改，也不能存放其它類(lèi)型的數(shù)據(jù)值；

3、var聲明的變量只能是局部變量，不能聲明為屬性的類(lèi)型，也不能聲明為參數(shù)的類(lèi)型。

4、所以在java中這個(gè)var變量的使用就沒(méi)有啥意義了。 唯一的意義可能僅僅在于如果一個(gè)局部變量的類(lèi)型名很長(zhǎng)的時(shí)候，可以幫助我們少寫(xiě)點(diǎn)代碼。

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文章名稱(chēng)：Java多態(tài)-創(chuàng)新互聯(lián)
文章出自：http://www.chinadenli.net/article24/jgpje.html

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