java物件導向－多態的詳細介紹

一、概述​​

多態是繼封裝、繼承之後，物件導向的第三大特性。

生活中，例如跑步的動作，小貓、小狗和大象，跑起來是不一樣的。再例如飛的動作，昆蟲、鳥類和飛機，飛起來也是不一樣的。可見，同一行為，透過不同的事物，可以體現出來的不同的形態。多態，描述的就是這樣的狀態。

多態：

是指相同行為，具有多個不同表現形式。

前提【重點】

1.繼承或實作【二選一】

2.方法的重寫【意義體現：不重寫寫，無意義】

3.父類別引用指向子類別物件【格式體現】

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#二、多態的體現

多型體現的格式：

父类类型 变量名 = new 子类对象； 
变量名.方法名();

父類別類型：指子類別物件繼承的父類別類型，或是實現的父接口類型。

程式碼如下：

Fu f = new Zi(); 
f.method();

當使用多態方式呼叫方法時，首先檢查父類別中是否有該方法，如果沒有，則編譯錯誤；如果有，執行的是子類別重寫後方法。

程式碼如下：

定義父類別：

#定義子類別：

定義測試類別：

三、多態的好處

實際開發的過程中，父類別作為方法形式參數，傳遞子類別物件給方法，進行方法的調用，更能體現出多態的擴展性與便利性。

程式碼如下：

定義父類別：

#定義子類別：

定義測試類別：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 多态形式，创建对象
        // Cat c = new Cat();
        // Dog d = new Dog();

        // 调用showCatEat showCatEat(c);
        // 调用showDogEat
        showDogEat(d);

        /*
        以上两个方法, 均可以被showAnimalEat(Animal a)方法所替代而执行效果一致
        */
        showAnimalEat(c);
        showAnimalEat(d);
    }

    public static void showCatEat(Cat c) {
        c.eat();
    }

    public static void showDogEat(Dog d) {
        d.eat();
    }

    public static void showAnimalEat(Animal a) {
        a.eat();
    }
}

當eat方法執行時，多型規定執行的是子類別重寫的方法，那麼效果自然與showCatEat、showDogEat方法一致， 所以showAnimalEat完全可以取代以上兩方法。

不只是替代，在擴充性方面，無論之後再多的子類別出現，我們都不需要寫showXxxEat方法了，直接使用showAnimalEat都可以完成。

所以，多態的好處體現在可以讓程式編寫的更簡單，並且有良好的擴充。

四、引用型別轉換

多型態的轉型分為向轉型與向下轉型兩種：

#向上轉型

向轉型：多型態本身就是子類別類型向父類別類型向上轉換的過程，這個過程是預設的。

當父類別引用指向子類別物件時，便是向上轉型。

使用格式：

父类类型 变量名 = new 子类类型(); 
如：Animal a = new Cat();

向下轉型

#父類別類型向子類別類型向下轉換的過程，這個過程是強制的。

一個已經向上轉型的子類對象，將父類引用轉為子類引用，可以使用強制型別轉換的格式，便是向下轉型。

使用格式：

子类类型 变量名 = (子类类型) 父类变量名; 
如 :Cat c =(Cat) a;

轉型演示，程式碼如下：

定義類別：

定義測試類別：

轉型的異常

转型的过程中，一不小心就会遇到这样的问题，请看如下代码：

这段代码可以通过编译，但是运行时，却报出了ClassCastException，类型转换异常！这是因为，明明创建了Cat类型对象，运行时，当然不能转换成Dog对象的。这两个类型并没有任何继承关系，不符合类型转换的定义。

为了避免ClassCastException的发生，Java提供了 关键字，给引用变量做类型的校验。

格式如下：

变量名 instanceof 数据类型
如果变量属于该数据类型，返回true。
如果变量不属于该数据类型，返回false。

所以，转换前，我们最好先做一个判断，代码如下：

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