前言 多态是java学习的重难点,因为其高度抽象性,直接从理论上去理解往往是比较困难的。本篇文章将从贴近生活的案例,来解释什么是多态。 多态 (阅读以下内容,需要提前了解java继承和接口的知识) 再结合案例前,得先知道多态的代码怎么写,以及一些相关规则.具有继承关系的父子类(或者是接口及其实现类),才能用多态. 格式 父类名称 对象名 = new 子类名称();//多态写法 或者 接口名称 对象名=new 实现类名称(); 通过这个格式new出来的对象,只能访问父类中的成员变量和成员方法,子类独有的成员属性和方法没办法访问. 接下来看看,直接new一个父类对象,直接new一个子类对象,通过多态new一个对象,三者有什么区别? 1.直接new一个父类对象A 对象A只能访问父类中的成员变量和方法,重点:对象A是一个父类对象. 2.直接new一个子类对象B 对象B既可以访问子类对象的成员属性和方法,也可以访问父类的。重点:对象B是一个子类对象 3.通过多态new一个对象C 只能访问父类中的成员变量和成员方法,重点:此时对象C是一个父类对象,但可以通过向下转型变为子类对象,去访问子类对象的成员属性和方法. 重点(多态的特点): 多态对象在创建时是一个父类对象,可以在有需要的时候变成子类对象。也就是说对象C可以在父类对象和子类对象中切换,它拥有多个形态,这就是多态. 这样做有什么用呢?或者说有什么好处呢?来看案例. 案例 每台笔记本上都有usb接口,只需要把usb设备插上去,电脑就可以识别.usb设备有鼠标、键盘、u盘等等. 用java来模拟上述的事物. 笔记本类LapTop,拥有一个usb接口方法usbIterface,无成员变量. usbIterface方法需要传入usb设备,如果是你,如何区别不同的usb设备呢? 新建鼠标类Mouse、键盘类KeyBoard。然后用方法重载? //鼠标类 public class Mouse { public void on(){ System.out.println("鼠标链接"); } public void click(){ System.out.println("鼠标点击"); } } | //键盘类 public class KeyBoard { public void on(){ System.out.println("键盘连接"); } public void input(){ System.out.println("键盘输入"); } } | //笔记本类---方法重载 public class LapTop { public void usbInterface(Mouse mouse){ mouse.on(); mouse.click(); } public void usbInterface(KeyBoard keyBoard){ keyBoard.on(); keyBoard.input(); } } |
这样做虽然可以,但是当usb设备变多,代码就会过度冗余。此时就需要用到多态了。 还记得上文说的,所有采用多态格式new出来的对象,都是父类对象吗?只需要让鼠标、键盘都继承同一个父类,那么就是可以把不同的usb设备传入到一个函数中,该函数只需要接受同一个父类对象. 新建usb设备类,让鼠标和键盘继承.鼠标和键盘类都有on方法,可以抽取到父类中. //usb设备类 public class UsbDevice { public void on(){ System.out.println("usb设备连接"); } } | //鼠标类 public class Mouse extends UsbDevice { public void click(){ System.out.println("鼠标点击"); } } | //键盘类 public class KeyBoard extends UsbDevice { public void input(){ System.out.println("键盘输入"); } } | //笔记本类 public class LapTop { public void usbInterface(UsbDevice usb){ usb.on(); } } |
实例 public class Main { public static void main(String[] args) { //new一个笔记本对象 LapTop lapTop=new LapTop(); //多态方式new一个鼠标对象 UsbDevice mouse= new Mouse(); //多态方式new一个键盘对象 UsbDevice keyBoard=new KeyBoard(); //将鼠标键盘插入到usb接口上 lapTop.usbInterface(mouse); lapTop.usbInterface(keyBoard); } } |
当usb设备插入到usb接口后,需要判断是什么设备,然后使用该设备的特有方法。这就需要使用多态的向下转型,将父类对象转为子类对象. 格式: 子类名称 对象名=(子类名称)原来多态对象名 在向下转型前,得先判断多态对象的多种形态中是否有对应的子类对象,有才可以转,mouse对象只能转鼠标,不能转键盘,这就需要用到instanceof关键字. 格式: 多态对象名 instanceof 需要转换的子类名称 //笔记本类 public class LapTop { public void usbInterface(UsbDevice usb){ usb.on(); //判断是否包含鼠标这个形态 if (usb instanceof Mouse){ Mouse mouse=(Mouse)usb; //向下转型 mouse.click();//调用鼠标特有功能 } //判断是否包含键盘这个形态 else if(usb instanceof KeyBoard){ KeyBoard keyBoard=(KeyBoard)usb; //向下转型 keyBoard.input();//调用键盘特有功能 } else{ System.out.println("无法识别的usb设备"); } } } | |
总结
如果有新的设备需要插入usb接口,只需要让这个设备去继承usb设备类,那么新设备就会被当做usb设备.这就是多态的好处. 多态本身是一种向上转型(因为通过多态new出来的对象,会被看作一个父类对象),可以通过向下转型变为子类对象. 主 编 | 王文星 责 编 | 木有符号
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