4.4 多态性

编程入门行业动态更新时间:2024-10-27 20:29:58

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4.4 多态性

1. 多态概述

多态是面向对象思想中的一个非常重要的概念，在Java中，多态是指不同类的对象在调用同一个方法时表现出的多种不同行为。

例如，要实现一个动物叫声的方法，由于每种动物的叫声是不同的，因此可以在方法中接收一个动物类型的参数，当传入猫类对象时就发出猫类的叫声，传入犬类对象时就发出犬类的叫声。在同一个方法中，这种由于参数类型不同而导致执行效果不同的现象就是多态。

2. 多态类型

Java中多态主要有以下两种形式：

静态的多态，通过方法的重载实现。
动态的多态，又称对象的多态，通过方法的重写实现。

2.1 动态多态的前提

继承，在多态中必须存在有继承关系的子类和父类。
重写，子类对父类的方法进行重写。
父类引用指向子类对象。

2.2 多态的好处与弊端

好处，提高了程序的扩展性，定义方法使用父类型作为参数，在使用时用具体的子类型参与操作。
弊端，不能使用子类的特有功能。

2.3 多态形式

具体类多态、抽象类多态和接口多态。

3. 具体类的多态案例

案例需求

定义动物类Animal，定义其方法eat()，方法用public修饰。

定义一个小狗类Dog，继承Animal类，在Dog类中覆盖Animal类中的方法eat()，输出“小狗爱吃骨头”。

定义一个小猫类Cat，继承Animal类，在Cat类中覆盖Animal类中的方法eat()，输出“小猫爱吃鱼”。

编写测试类，分别测试父类引用指向子类Dog和Cat对象，访问eat()方法。

Animal类

public class Animal {public void eat(){System.out.println("动物吃饭");}
}

Dog类

public class Dog extends Animal{@Overridepublic void eat() {System.out.println("狗吃骨头");}
}

Cat类

public class Cat extends Animal{@Overridepublic void eat() {System.out.println("猫吃鱼");}
}

测试类

public class TestAnimal {@Testpublic void test1(){//创建父类对象Animal animal = new Animal();animal.eat();}@Testpublic void test2(){//父类引用指向子类对象 测试DogAnimal animal = new Dog();animal.eat();}@Testpublic void test3(){//父类引用指向子类对象 测试CatAnimal animal = new Cat();animal.eat();}
}

4. 抽象类的多态案例

案例需求

定义抽象类Shape，定义其抽象方法getArea()，方法用public修饰。

定义一个圆类Circle，继承Shape类，在Circle类中覆盖Shape类中的抽象方法getArea()，计算圆的面积。

定义一个正方形类Square，继承Shape类，在Square类中覆盖Shape类中的抽象方法getArea()，计算正方形的面积。

编写测试类，基于抽象类的多态，计算所有图形的面积和。

Shape抽象类

public abstract class Shape {public abstract double getArea();}

Circle类

public class Circle extends Shape{private double r;public Circle(double r){this.r = r;}@Overridepublic double getArea() {return Math.PI * r * r;}
}

Square类

public class Square extends Shape{private double r;public Square(double r){this.r = r;}@Overridepublic double getArea() {return r * r;}
}

测试类

public class TestArea {/*** 求所有图形的面积和*/@Testpublic void test(){Shape[] shapes = new Shape[2];shapes[0] = new Circle(1);shapes[1] = new Square(2);double sum = 0;for(Shape shape : shapes){sum += shape.getArea();}System.out.println("所有图形的面积和为：" + sum);}}