java类的三种特性_第10章 Java类的三大特性之一：多态

1.Java中的多态

多态是指对象的多种形态，主要包括这两种：

1.1引用多态

a.父类的引用可以指向本类的对象

b.父类的引用可以指向子类的对象

举个例子：父类Anmail,子类Dog,可以使用父类Anmail来创建父类或者子类的对象，但是子类无法创建父类的对象

1 //父类

2 public classAnimal {3

4 }5

6 //子类

7 public class Dog extendsAnimal {8

9

10 }11

12 //测试类，创建子类对象

13 public classtestDog {14 public static voidmain(String[] args) {15 //引用多态a.父类的引用指向本类的对象

16 Animal obj1 = newAnimal();17 //引用多态b.父类的引用指向子类的对象

18 Animal obj2 = newDog();19 //引用多态，子类的引用不能指向父类的对象，下面是错误的20 //Dog obj3 = new Animal();

21 }22

23 }

1.2方法多态

a.创建本类对像时，调用的方法为本类方法

b.创建子类对像时，调用的方法为子类重写的方法或者继承的方法

c.如果创建子类对象时，不能调用在子类中新写的方法

1 //父类

2 public classAnimal {3 public voideat(){4 System.out.println("动物具有吃的能力！");5 }6

7 }8

9 //子类

10 public class Dog extendsAnimal {11 public voideat(){12 System.out.println("狗是吃肉的！");13 }14

15 public voidwatchDoor(){16 System.out.println("狗具有看门的能力！");17 }18

19 }20

21

22 //子类

23 public class Cat extendsAnimal {24

25 }26

27 //测试类，创建子类对象

28 public classtestDog {29 public static voidmain(String[] args) {30 //引用多态a.父类的引用指向本类的对象

31 Animal obj1 = newAnimal();32 //引用多态b.父类的引用指向子类的对象

33 Animal obj2 = newDog();34 //引用多态，子类的引用不能指向父类的对象，下面是错误的35 //Dog obj3 = new Animal();

36 Animal obj3 = newCat();37

38 obj1.eat(); //调用的是父类的方法

39 obj2.eat(); //调用的是子类重写的方法

40 obj3.eat(); //调用子类继承的方法41 //obj2.watchDoor();//父类中不存在，则子类没有继承到这个方法，则无法调用

42 }43

44 }

2.多态中的引用类型转换

1.向上类型转换(隐式/自动类型转换)，是小类型到大类型的转换

2.向下类型转换(强制类型转换)，是大类型到小类型的转换

3.instanceof运算符，用来解决引用对象的类型，避免类型转换的安全性问题

下面是一个例子，只放测试类，子类和父类跟上面是一样的

1 //测试类

2 public classtestDog {3 public static voidmain(String[] args) {4 Dog dog = newDog();5 Animal animal = dog; //自动类型提升 向上类型转换，这种操作是没有问题的6 //Dog dog2 = animal;//向下类型转换，出现了问题，不错误7 //上面是错误的，下面是强制做类型转换，

8 Dog dog2 = (Dog) animal;//向下类型转换 强制类型转换9 //强制类型转换容易出现问题，可以用下面的最佳方法进行转换

10 if (animal instanceofDog){11 Dog dog3 =(Dog) animal;12 }else{13 System.out.println("无法进行强制类型转换");14 }15 }16 }

instanceof通过返回一个布尔值来指出，这个对象是否是这个特定类或者是它的子类的一个实例。

3.Java中的抽象类

3.1语法定义

在一个类前面使用abstract关键字修饰，则该类为抽象类

3.2应用场景

a.在某些情况下，抽象类是约束子类必须要有哪些方法，但是却不要求是怎么实现的

b.从多个具有相同特征的类中抽象出一个抽象类，以这个抽象类作为子类的模板，从而避免了子类设计的随意性。

3.3作用

限制规定子类必须实现某些方法，但不关注实现细节

抽象的意义在于：将方法的设计和实现分离了

3.4使用规则

a.abstract定义抽象类

b.abstract定义抽象方法，只有声明，不需要实现

c.包含抽象方法的类是抽象类

d.抽象类不能直接创建，可以定义引用变量

1 public abstract classTelphone {2 //父类抽象类定义了两个方法，子类要来实现这两个方法3 //下面是两个抽象类，注意定义的方法，不用写大括号

4 public abstract voidcall();5 public abstract voidmessage();6

7 }8

9 public class CellPhone extendsTelphone {10 子类实现抽象类中规定要实现的方法11 @Override12 public voidcall() {13 System.out.println("通过键盘打电话");14 }15

16 @Override17 public voidmessage() {18 System.out.println("通过键盘发短信");19 }20 }

4.Java中的接口

4.1接口概念

类是具体实现某一些功能的集合，而接口定义了某一批类所要遵守的规范，而不关心这些数据。

在大型项目中，设计人员只需要在接口中设计好什么方法返回什么值，剩下的就需要程序员利用类来实现这些方法了。

4.2语法格式

[修饰符] interface 接口名 [extends父接口1，父接口2……]{

零到多个常量定义……

零个到多个抽象方法的定义……

}

4.3接口定义

修饰符：因为接口是设计好要用来继承和实现的，所以修饰符用public，不能使用private和protected。

abstract:接口也是抽象的，跟抽象类一样，要实现这里定义的方法，所有要添加abstract，但是一般系统会默认添加，所有不用重复写了

继承：一个接口可以继承多个父接口，这是一个需要注意的地方

定义：接口里面只需要定义常量或者抽象方法

interface:和类定义不同，定义接口不再使用class关键字，要换成interface关键字

常量:接口中的属性是常量，即使定义时不添加public static final修饰符，系统也会自动加上

方法：接口的方法只能是抽象方法，总是被使用，即使定义时不添加public abstract修饰符，系统也会自动添加上。

4.4实现接口

一个类可以实现一个或者多个类，实现接口使用implements关键字。java中一个类只能继承一个父类，是不够灵活的，但是通过实现多个接口可以做补充

继承父类实现接口的语法为：

[修饰符] class 类名 extends 父类 implements接口1，接口2……

{

类体部分//如果继承了抽象类，需要实现继承的抽象方法；要实现接口中的抽象方法

}

如果要继承父类，继承父类必须在实现接口之前，即extends和implements不能调换

4.5例子

以下例子，我们在上面的例子上添加了一个IPlayGame接口，接口前面一般都用I标识，方便区分。然后分别在一个Psp类中实现了接口中的方法，也在一个继承了父类的子类中实现了接口的方法，需要注意创建接口引用对象的方法

1 //定义一个接口，设计了一个方法

2 public interface IPlayGame { //省略了abstract关键字

3 public void playGame(); //省略了abstract关键字

4 }5

6

7 //定义了一个抽象类

8 public abstract classTelphone {9 //下面是两个抽象类，注意定义的方法，不用写大括号

10 public abstract voidcall();11 public abstract voidmessage();12

13 }14

15

16 //实现抽象类的类

17 public class CellPhone extendsTelphone {18 @Override19 public voidcall() {20 System.out.println("通过键盘打电话");21 }22

23 @Override24 public voidmessage() {25 System.out.println("通过键盘发短信");26 }27 }28

29

30

31 //PSP单独一个类实现IplayGame接口

32 public class Psp implementsIPlayGame {33 @Override34 public voidplayGame() {35 System.out.println("具有了玩游戏的功能");36 }37 }38

39

40 //实现Telphone类，并实现IPlayGame接口

41 public class SmartPhone extends Telphone implementsIPlayGame{42 @Override43 public voidcall() {44 System.out.println("通过语音打电话");45 }46

47 @Override48 public voidmessage() {49 System.out.println("通过语音发短信");50 }51

52 //实现IPlayGame接口

53 @Override54 public voidplayGame() {55 System.out.println("智能手机具有玩游戏的功能");56 }57 }

4.6另一种使用接口使用方法

使用接口:

接口在使用过程当中，还经常与匿名内部类配合使用

匿名内部类就是没有名字的内部类，多用于关注实现而不关注实现类的名称

语法格式

直接new一个接口，并在这个new里面实现这个方法

Interface i = newInterface(){public voidmethod(){

System.out.println("匿名内部类实现接口的方法");

}

}

在4.5里的例子上修改：

1 public classintail {2 public static voidmain(String[] args) {3

4 //接口引用 一个 实现了接口的对象

5 IPlayGame ip1 = newSmartPhone();6 ip1.playGame(); //调用方法

7 IPlayGame ip2 = newPsp();8 ip2.playGame();9

10

11 //使用匿名内部类实现接口，方法1

12 IPlayGame ip3 = newIPlayGame() {13 @Override14 public voidplayGame() {15 System.out.println("使用匿名内部类的方法接口111");16 }17 };18 ip3.playGame();19

20

21 //也可以直接new来用匿名内部类实现接口，方法2

22 newIPlayGame(){23 public voidplayGame(){24 System.out.println("使用匿名内部类的方法接口222");25 }26 }.playGame();27 }28 }