32面向对象（中级）-多态

1.多态的基本介绍多态 多种状态同一个方法对于不同的对象会做出不同反应结果就是多态。1 生活版什么是多态①你有一个宠物喂食器喂食器只认识动物父类你往里面放狗猫猪同一个喂食器同一个喂食动作喂狗 → 狗汪汪吃喂猫 → 猫喵喵吃喂猪 → 猪哼哼吃②同样一句 “付款”微信支付会跳微信、支付宝会跳支付宝、银行卡会走银联 —— 动作都是 “付款”但具体实现完全不一样。同一个动作不同对象表现不一样→ 这就叫多态2 翻译成 Java 代码最简单版本父类动物通用class Animal { // 动物都会叫 public void shout() { System.out.println(动物叫); } }子类 1狗class Dog extends Animal { // 狗重新叫汪汪 Override public void shout() { System.out.println(汪汪汪); } }子类 2猫class Cat extends Animal { // 猫重新叫喵喵 Override public void shout() { System.out.println(喵喵喵); } }3重点来了多态写法Animal a new Dog(); a.shout(); Animal a new Cat(); a.shout();这句话人话翻译左边Animal a我声明这是一只动物右边new Dog()但我实际放进去的是狗也就是表面是动物实际是狗运行结果汪汪汪 喵喵喵变量 a 是 Animal 类型但它先执行的是狗的方法后执行的是猫的方法这就是多态2.多态的前提必须同时满足有继承关系extends子类重写父类方法override父类引用指向子类对象Animal a new Dog();3. 多态的核心口诀编译看左边是什么类型运行看右边实际是谁编译时看父类有没有这个方法运行时执行子类的方法//animal编译类型就是Animal运行类型 Dog Animal a new Dog(); //因为运行时 执行到该行时animal运行类型是Dog,所以cry就是Dog的cry a.shout()://小狗汪汪叫左边Animal 编译类型编译看它右边Dog 运行类型运行用它等号左边也叫编译类型右边叫运行类型4.多态的细节1向上转型2向下转型前面不能调用子类的特有成员方法但是就是想调用那怎么办呢egCatanimal 把animal转成了Cat类。第三点解读要求父类的引用必须指向的是当前目标类型的对象animal 原本就是指向 Cat 类型的对象 cat就是再向上转型的时候 Animal animal new Cat();3属性没有重写之说属性的值看编译类型。4instanceof 比较操作符用于判断在需要判断的时候对象的运行类型是否为XX类型 或 XX类型的子类型5.为什么 Java 一定要有多态多态不是凭空设计出来的语法它本质是为了解决软件开发里最头疼的三个痛点代码冗余、耦合太重、扩展困难。我们用最常见的「支付场景」对比一下你立刻就能懂。痛点 1没有多态代码里全是 if-else臃肿又难维护假设你要做一个收银功能支持微信、支付宝、银行卡三种支付方式。 如果不用多态你的代码大概率会写成这样// 没有多态的糟糕写法 public void pay(String payType, double money) { if (wechat.equals(payType)) { WeChatPay weChat new WeChatPay(); weChat.doPay(money); } else if (alipay.equals(payType)) { AliPay ali new AliPay(); ali.doPay(money); } else if (bank.equals(payType)) { BankPay bank new BankPay(); bank.doPay(money); } }这种写法的问题非常明显每新增一种支付方式比如数字人民币你都要跑到这个方法里加一行else if代码越堆越长支付逻辑和调用逻辑强绑在一起改一个支付方式可能影响整个方法。用多态怎么解决—— 用「抽象接口」统一行为多态的思路是先定义一个抽象的 “支付” 能力再让各个支付方式自己去实现这个能力。调用方只认这个抽象能力不认具体的支付类。// 1. 定义抽象的支付接口统一行为标准 interface Payment { void pay(double money); } // 2. 各个支付方式各自实现内部逻辑互不干扰 class WeChatPay implements Payment { Override public void pay(double money) { System.out.println(微信支付 money 元); } } class AliPay implements Payment { Override public void pay(double money) { System.out.println(支付宝支付 money 元); } }这时候调用方的代码会变得极其简洁// 调用方只和接口打交道完全不用管具体是哪种支付 public void checkout(Payment payment, double money) { payment.pay(money); }痛点 2没有多态改一处动全身耦合太重试想如果哪天微信支付的方法名从doPay()改成了executePay()你不仅要改WeChatPay类还要把所有调用doPay()的地方全改一遍。这就叫耦合调用方和具体的实现类绑死了。而多态做的最关键的一件事就是解耦调用方只依赖「抽象的接口 / 父类」不依赖「具体的子类」。就像老板让员工 “做一份报表”他不用管你是用 Excel 做还是用 Python 写只要你能交出报表就行。老板只依赖 “员工会做报表” 这个抽象能力不依赖 “张三用 Excel 做报表” 这个具体实现。对应到代码里上层业务代码只认识Payment接口底层把WeChatPay换成AliPay上层checkout方法一行都不用改。痛点 3没有多态加新功能必改老代码风险极高软件开发里唯一不变的就是变化今天加微信支付明天加支付宝后天加数字人民币。没有多态时每加一个新功能你都要去修改原有的业务代码。改老代码就意味着可能引入新 bug原本好好的功能改完可能就崩了。而多态完美符合软件开发的「开闭原则」对扩展开放对修改关闭。新增支付方式时你只需要新建一个类实现Payment接口就行// 新增数字人民币支付原有代码一行都不用动 class DcPay implements Payment { Override public void pay(double money) { System.out.println(数字人民币支付 money 元); } }原有收银逻辑、调用逻辑完全不用修改自然也就不会引入新 bug。※※6.java的动态绑定机制作用域问题1当调用对象方法的时候该方法会和该对象的内存地址/运行类型绑定2当调用对象属性时没有动态绑定机制哪里声明那里使用0314_韩顺平Java_动态绑定机制_哔哩哔哩_bilibili7.多态的应用1多态数组数组的定义类型为父类类型里面保存的实际元素类型为子类类型//Person 是 Student Teacher 的父类 Person[] persons new Person[5]; persons[0] new Person(jack,20); persons[1] new Student(mike, 18, 100); persons[2] new Student(smith,19,30.1); persons[3] new Teacher(scott3020000); persons[4] new Teacher(king,5025000);2多态参数方法定义的形参类型为父类类型实参类型允许为子类类型0317_韩顺平Java_多态参数_哔哩哔哩_bilibili