学习Java基础的一些知识（10）多态

淩亂°似流年 2022-05-29 06:05 168阅读 0赞

**多态**：面向对象思想的特征之一。现实生活中，一种事物可能会体现多种形态，比如学生，学生是人的一种，一个学生他是学

生同时也是人。这就是多态在生活中的一些体现。Java为面向对象的语言，同样可以描述一个事物的多种形态。如Student类

继承了Person类，一个Student的对象便既是Student，又是Person。

Java中多态的代码体现在一个子类对象(实现类对象)既可以给这个子类(实现类对象)引用变量赋值，又可以给这个子类(实现类对

象)的父类(接口)变量赋值。如Student类可以为Person类的子类。那么一个Student对象既可以赋值给一个Student类型的引

用，也可以赋值给一个Person类型的引用。

**Student extends Person 学生类继承人类**

Student s = new Student(); //子类引用指向子类对象

Person p = new Student(); //父类引用指向子类对象

**多态的定义格式**：父类的引用变量指向子类对象

父类类型 变量名 = new 子类类型();

当出现多态调用后，子父类中的成员变量有了微弱的变化。在继承的时候，我们知道了子父类之间成员变量有了自己的特定变化，那么多态出现后，字符类之间成员变量也会有微弱的变化。

**多态成员变量**

当子父类中出现同名的成员变量时，多态调用该变量时：

编译时期：参考的是引用型变量所属的类中是否有被调用的成员变量。没有，编译失败。

运行时期：也是调用引用型变量所属的类中的成员变量。

编译时看父类有没有这个成员变量，没有直接编译失败，运行时调用父类成员变量，不管怎样最后调用的是父类的属性。

**多态成员方法**

编译时期：参考引用变量所属的类，如果没有类中没有调用的方法，编译失败。

运行时期：参考引用变量所指的对象所属的类，并运行对象所属类中的成员方法。

编译时看父类有没有这个成员方法，没有直接编译失败，运行时如果子类中有相同名字方法，则会调用子类的同名方法，因为子类方法重写了父类同名方法。

这里介绍一个关键字 **instanceof**关键字，他的用处就是判断一个对象是否属于这个类型。

用法直接上代码了：

boolean b = 对象 instanceof 数据类型； 返回一个布尔值，为真则是属于，否则就不属于。

**多态的转型**分为**向上转型**与**向下转型**两种：

向上转型：当有子类对象赋值给一个父类引用时，便是向上转型，多态本身就是向上转型的过程。

格式：父类类型变量名 = new 子类类型();

如：Person p = new Student(); //父类引用指向子类对象

向下转型：一个已经向上转型的子类对象可以使用强制类型转换的格式，将这个向上转型的子类对象转为子类对象。

格式：子类类型变量名 = (子类类型) 父类类型的变量;

如:Student stu = (Student) p; //变量p 实际上指向Student对象

**多态的好处和弊端**

当父类的引用指向子类对象时，就发生了向上转型，即把子类类型对象转成了父类类型。向上转型的好处是隐藏了子类类型，提

高了代码的扩展性。但向上转型也有弊端，只能使用父类共性的内容，而无法使用子类特有功能。

**因为父类有的子类一定会有，但是子类有的父类不一定会有！**

**接口 interface**

**接口**是功能的集合，同时也可以看做是一种数据类型，是比抽象类更为抽象的“类”。

接口只描述所应该具备的方法，没有具体实现这个方法，具体的实现由接口的实现类（接口的子类）来完成，就如同抽象类

是由他的子类来重写抽象类的抽象方法，从而实现抽象类一般。

**请记住：**一切事物均有功能，即一切事物均有接口。

**接口的定义**

与定义类的class不同，**接口定义时需要使用的是interface关键字**。

定义格式：public interface 接口名\{

抽象方法1（）；

抽象方法2（）；

**使用interface代替了原来的class，其他步骤与定义类相同**

**注意：****接口中的方法均为公共访问的抽象方法。** 因为接口需要实现类来实现这个接口，如果接口中的方法是私有的，

就没办法去实现这个接口，失去了接口本身的意义。（接口就是拿来用的）

**接口中无法定义普通的成员变量。**  因为接口并没有构造方法，所以如果定义一个成员变量，从接口的外部无法为这个变量

赋值，所以并没有意义。可以定义常量，使用接口名字直接调用这个常量。

**类实现接口**

类与接口的关系为实现关系，即类实现接口。实现的动作类似继承，只是关键字不同，实现使用implements。

public class 类名 impements 接口名\{

重写接口中的抽象方法;

(1) 接口中定义功能，当需要具有该功能时，可以让类实现该接口，接口只声明了应该具备该方法，是功能的声明。

(2) 在具体实现类中重写方法，实现功能，是方法的具体实现。

**于是，通过以上两个动作将功能的声明与实现便分开了。(此时请重新思考：类是现实事物的描述，接口是功能的集合。)**

**接口中成员的特点**

1、接口中可以定义变量，但是变量必须有固定的修饰符修饰，public static final 所以接口中的变量也称之为常量，其值不能改

变。

2、接口中可以定义方法，方法也有固定的修饰符，public abstract

3、接口不可以创建对象。

4、子类必须覆盖掉接口中所有的抽象方法后，子类才可以实例化。否则子类是一个抽象类。

**接口的多实现**

了解了接口的特点后，那么想想为什么要定义接口，使用抽象类描述也没有问题，接口到底有啥用呢？

**接口最重要的体现：**解决多继承的弊端(java不支持多继承，支持多实现)，将多继承这种机制在java中通过多实现完成了。

**类继承类同时实现接口**

接口和类之间可以通过实现产生关系，同时也学习了类与类之间可以通过继承产生关系。当一个类已经继承了一个父类，它又需

要扩展额外的功能，这时接口就派上用场了。

子类通过继承父类扩展功能，通过继承扩展的功能都是子类应该具备的基础功能。如果子类想要继续扩展其他类中的功能呢？这

时通过实现接口来完成。

<table style="width:200px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <p>public class Fu{&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp; //父类</p> <p>&nbsp; &nbsp; public void show(){}</p> <p>}</p> <p>public interface Inter{&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp; //接口</p> <p>&nbsp; &nbsp; public abstract void show1();</p> <p>}</p> <p>&nbsp;</p> <p>public class Zi extends Fu implements Inter{ </p> <p>&nbsp; &nbsp; public void show1(){&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp; //重写接口抽象方法</p> <p>&nbsp; &nbsp;&nbsp;</p> <p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;}</p> <p>}</p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**接口的多继承**

学习类的时候，知道类与类之间可以通过继承产生关系，接口和类之间可以通过实现产生关系，那么接口与接口之间会有什么关

系。**多个接口之间可以使用extends进行继承。**

<table style="width:200px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>interface Fu1{&nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;//接口1<br> void show();<br> }<br> interface Fu2{&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp; //接口2&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br> void show1();<br> }<br> interface Fu3{&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp; //接口3<br> void show2();<br> }<br> interface Zi extends Fu1,Fu2,Fu3{&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp; //接口Zi 继承了3个 Fu接口<br> void show3();<br> }</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

在开发中如果多个接口中存在相同方法，这时若有个类实现了这些接口，那么就要实现接口中的方法，由于接口中的方法是抽象

方法，子类实现后也不会发生调用的不确定性。

**接口的思想**

前面学习了接口的代码体现，现在来学习接口的思想，接下里从生活中的例子进行说明。

**举例：**我们都知道电脑上留有很多个插口，而这些插口可以插入相应的设备，这些设备为什么能插在上面呢？主要原因是这些设

备在生产的时候符合了这个插口的使用规则，否则将无法插入接口中，更无法使用。发现这个插口的出现让我们可以使用更多的

设备。

**总结：**接口在开发中的它好处

1、接口的出现扩展了功能。

2、接口其实就是暴漏出来的规则。

3、接口的出现降低了耦合性，即设备与设备之间实现了解耦。  **耦合：**模块与模块之间的关联，在面向对象设计思想中，要降低

模块与模块之间的关联，因为耦合度高，一个模块动很有可能会影响另一个模块，导致程序出现BUG。