java面向对象编程【高级篇】之多态

🚀前言

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大家好！我是 EnigmaCoder。
本文介绍java面向对象编程三大特性之一的多态，包括定义、优缺点、类型转换等。

🤔什么是多态？

多态是继承情况下的一种现象，表现为：对象多态、行为多态。

前提：

有继承关系
存在父类引用子类对象
存在方法重写

注意：多态是对象、行为的多态，java中的成员变量没有多态。

代码示例：

public class Test {public static void main(String[] args) {//对象多态、行为多态Animal a1=new Wolf();a1.run();//方法：编译看左边，运行看右边System.out.println(a1.name); //成员变量：编译看左边，运行也看左边。Animal a2=new Tortoise();a2.run();//方法：编译看左边，运行看右边System.out.println(a2.name);//成员变量：编译看左边，运行也看左边。}
}class Animal {String name="Animal";public void run(){System.out.println("Animal is running");}
}class Tortoise extends Animal{String name="乌龟";@Overridepublic void run(){System.out.println("乌龟跑得慢");}
}class Wolf extends Animal{String name="狼";@Overridepublic void run(){System.out.println("狼跑的快");}
}

运行结果：

狼跑的快
Animal
乌龟跑得慢
Animal

🌟多态的优缺点

💯优点

在多态形式下，右边对象是解耦合的，更便于扩展和维护。

例如：

Animal a1=new Wolf();
a1.run();

上述代码中的Wolf()可以替换成其它继承了Animal父类的子类。

定义方法时，使用父类类型的形参，可以接收一切子类对象，扩展性更强、更便利。

例如：

public class Test {public static void main(String[] args) {Animal a1=new Wolf();a1.run();//父类类型的变量作为参数，可以接收一个子类对象Wolf w=new Wolf();go(w);Tortoise t=new Tortoise();go(t);}public static void go(Animal a){a.run();}
}

💯缺点

多态下不能使用子类的独有功能，换句话说，多态下只能使用被重写的方法。

🌟类型转换

自动类型转换：父类变量名 = new 子类();
强制类型转换：子类变量名 = (子类)父类变量;

💯自动类型转换

自动类型转换（也叫隐式类型转换）指的是小范围数据类型自动转换为大范围数据类型，或者子类对象自动转换为父类对象。这种转换无需额外操作，系统会自动完成。

class Animal {public void makeSound() {System.out.println("Animal makes a sound");}
}class Dog extends Animal {@Overridepublic void makeSound() {System.out.println("Dog barks");}
}public class AutomaticConversion {public static void main(String[] args) {Dog dog = new Dog();// 自动类型转换：子类对象转换为父类对象Animal animal = dog;animal.makeSound();}
}

💯强制类型转换

强制类型转换（也叫显式类型转换）指的是将大范围数据类型转换为小范围数据类型，或者父类对象转换为子类对象。进行强制类型转换时，需要使用强制转换运算符 (type)。不过要注意，在进行父类对象到子类对象的转换时，要确保该父类对象实际上引用的是子类对象，不然会引发 ClassCastException 异常。

class Animal {public void makeSound() {System.out.println("Animal makes a sound");}
}class Dog extends Animal {@Overridepublic void makeSound() {System.out.println("Dog barks");}public void wagTail() {System.out.println("Dog wags its tail");}
}public class ForcedConversion {public static void main(String[] args) {Animal animal = new Dog();// 强制类型转换：父类对象转换为子类对象Dog dog = (Dog) animal;dog.makeSound();dog.wagTail();}
}

小结：

自动类型转换：是安全的，系统会自动完成。
强制类型转换：存在风险，使用时要确保转换的安全性，可借助 instanceof 运算符进行检查。

示例代码如下：

class Animal {public void makeSound() {System.out.println("Animal makes a sound");}
}class Dog extends Animal {@Overridepublic void makeSound() {System.out.println("Dog barks");}public void wagTail() {System.out.println("Dog wags its tail");}
}public class TypeConversionExample {public static void main(String[] args) {Animal animal = new Dog();if (animal instanceof Dog) {Dog dog = (Dog) animal;dog.makeSound();dog.wagTail();}}
}