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前言

本文内容：多态的概念、多态实现条件、重写、静态和动态绑定、向上转型和向下转型、多态的优点。

1.多态

1.1 多态的概念

多态性是面向对象编程的又一个重要特征，它是指在父类中定义的属性和方法被子类继承之后，可以具有不同的数据类型或表现出不同的行为，这使得同一个属性或方法在父类及其各个子类中具有不同的含义

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。

就好比如，同是打印机，彩印打印机打印出来的效果是彩色；而黑白打印机打印的效果是黑白。

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。

1.2 多态实现条件（重点）

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。

多态实现的栗子 

//记住多态的实现条件
    //必须在继承体系下
    //子类必须对父类的方法进行重写
    //通过父类的引用调用重写的方法
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");
    }
}
 class Cat extends Animal{ //条件1 属于继承关系
    public Cat(String name, int age){//继承父类的成员并进行调用
        super(name, age);//super对父类的成员进行初始化
    }
    @Override
    public void eat(){//条件二 对父类的方法进行重写
        System.out.println(name+"吃鱼~~~");
    }
}
class Dog extends Animal {
    public Dog(String name, int age){
        super(name, age);
    }
    @Override
    public void eat(){
        System.out.println(name+"吃骨头~~~");
    }
}
public class AX {
    public static void eat(Animal a){
        a.eat();
    }
    public static void main(String[] args) {

        Dog dog = new Dog("小王",1);
        Cat cat = new Cat("可可",2);
        //条件三通过父类的引用调用重写的方法
        eat(cat);
        eat(dog);

    }
}

执行结果

分析代码

在上述代码中, 上方的代码是 类的实现者 编写的, AX类下方的代码是 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.

1.3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。

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

总的来说，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。

1.4静态和动态绑定

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。

比如这个代码，有三个重载方法，你调用的时候参数有几个，那么他就会对应运行那个对应的方法，这时确定了具体调用那个方法，这样就叫静态绑定。

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。

比如

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");
    }
}
class Dog extends Animal {
    public Dog(String name, int age){
        super(name, age);
    }
    @Override
    public void eat(){
        System.out.println(name+"吃骨头~~~");
    }
}
public class AX {
    public static void eat(Animal a){
        a.eat();
    }
    public static void main(String[] args) {

         
        Animal  animal = new Dog("可可",2);
        animal.eat();
        
    }
}

程序在编译的时候，确实调用的是Animal的ea

程序在运行的时候，调用了Dog的eat方法

动态绑定 -》 运行时绑定

这里就是没开始编译的时候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，这是动态绑定

1.5向上转型和向下转型

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。

父类不能给子类进行向上转型

其实就是，比如吧，父类当做学生，而子类作为大学生，大学生可以转成学生，但是学生不一定是大学生，所以子类类型 对象名 = new 父类类型 ()是不成立的

语法格式：父类类型 对象名 = new 子类类型()

 Animal animal = new Dog("元宝",2);

使用场景

1. 直接赋值

2. 方法传参

3. 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。

向上转型，父类只能调用子类重写父类的方法

 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。

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;//类似于强制转换类型
            cat.mew();
        }
 
        if(animal instanceof Dog){
            dog = (Dog)animal;
            dog.bark();
        }
    }
 }

 1.6多态的优点

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("❀");
    }
 }
 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();
    }
 }

【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

可扩展能力更强