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什么是多態(tài)?多態(tài)的向上轉(zhuǎn)型和向下轉(zhuǎn)型

更新時間:2023年04月27日14時13分 來源:傳智教育 瀏覽次數(shù):

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Java中,多態(tài)指的是同一行為,具有多個不同表現(xiàn)形式。通過多態(tài),可以消除類之間的耦合關(guān)系,提高程序的可擴展性和可維護性。但多態(tài)在調(diào)用方法時,父類中如果沒有該方法,會出現(xiàn)編譯錯誤。也就是說,如果沒有進行類型轉(zhuǎn)換,不能調(diào)用子類擁有,而父類沒有的方法。編譯都錯誤,更別說運行了。這也是多態(tài)給我們帶來的一點"小麻煩"。所以,想要調(diào)用子類特有的方法,必須做向下轉(zhuǎn)型。

基本數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換

- 自動轉(zhuǎn)換: 范圍小的賦值給范圍大的.自動完成:double d = 5;

- 強制轉(zhuǎn)換: 范圍大的賦值給范圍小的,強制轉(zhuǎn)換:int i = (int)3.14

多態(tài)的轉(zhuǎn)型分為向上轉(zhuǎn)型(自動轉(zhuǎn)換)與向下轉(zhuǎn)型(強制轉(zhuǎn)換)兩種,下面來做詳細介紹。

向上轉(zhuǎn)型

多態(tài)本身是子類類型向父類類型向上轉(zhuǎn)換(自動轉(zhuǎn)換)的過程,這個過程是默認的。當父類引用指向一個子類對象時,便是向上轉(zhuǎn)型,具體格式如下:

父類類型  變量名 = new 子類類型();
如:Animal a = new 接下來通過一個案例演示多態(tài)調(diào)用子類的過程,具體代碼如下: Cat();

父類類型相對與子類來說是大范圍的類型,Animal是動物類,是父類類型。Cat是貓類,是子類類型。Animal類型的范圍當然很大,包含一切動物。所以子類范圍小可以直接自動轉(zhuǎn)型給父類類型的變量。

向下轉(zhuǎn)型(強制轉(zhuǎn)換)

父類類型向子類類型向下轉(zhuǎn)換的過程,這個過程是強制的。一個已經(jīng)向上轉(zhuǎn)型的子類對象,將父類引用轉(zhuǎn)為子類引用,可以使用強制類型轉(zhuǎn)換的格式,便是向下轉(zhuǎn)型。具體格式如下:

子類類型 變量名 = (子類類型) 父類變量名;
如:Aniaml a = new Cat();
   Cat c =(Cat) a;

案例演示

接下來通過一個案例演示多態(tài)調(diào)用子類的過程,具體代碼如下:

1.定義類:

abstract class Animal {  
    abstract void eat();  
}  

class Cat extends Animal {  
    public void eat() {  
        System.out.println("吃魚");  
    }  
    public void catchMouse() {  
        System.out.println("抓老鼠");  
    }  
}  

class Dog extends Animal {  
    public void eat() {  
        System.out.println("吃骨頭");  
    }  
    public void watchHouse() {  
        System.out.println("看家");  
    }  
}

2.定義測試類:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 向上轉(zhuǎn)型  
        Animal a = new Cat();  
        a.eat();                 // 調(diào)用的是 Cat 的 eat

        // 向下轉(zhuǎn)型  
        Cat c = (Cat)a;       
        c.catchMouse();         // 調(diào)用的是 Cat 的 catchMouse
    }  
}

轉(zhuǎn)型的異常:轉(zhuǎn)型的過程中,一不小心就會遇到這樣的問題,請看如下代碼:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 向上轉(zhuǎn)型  
        Animal a = new Cat();  
        a.eat();               // 調(diào)用的是 Cat 的 eat

        // 向下轉(zhuǎn)型  
        Dog d = (Dog)a;       
        d.watchHouse();        // 調(diào)用的是 Dog 的 watchHouse 【運行報錯】
    }  
}

這段代碼可以通過編譯,但是運行時,卻報出了 `ClassCastException` ,類型轉(zhuǎn)換異常!這是因為,明明創(chuàng)建了Cat類型對象,運行時,當然不能轉(zhuǎn)換成Dog對象的。

為了避免ClassCastException的發(fā)生,Java提供了 `instanceof` 關(guān)鍵字,給引用變量做類型的校驗,格式如下:

變量名 instanceof 數(shù)據(jù)類型 
如果變量屬于該數(shù)據(jù)類型或者其子類類型,返回true。
如果變量不屬于該數(shù)據(jù)類型或者其子類類型,返回false。

所以,轉(zhuǎn)換前,我們最好先做一個判斷,代碼如下:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 向上轉(zhuǎn)型  
        Animal a = new Cat();  
        a.eat();               // 調(diào)用的是 Cat 的 eat

        // 向下轉(zhuǎn)型  
        if (a instanceof Cat){
            Cat c = (Cat)a;       
            c.catchMouse();        // 調(diào)用的是 Cat 的 catchMouse
        } else if (a instanceof Dog){
            Dog d = (Dog)a;       
            d.watchHouse();       // 調(diào)用的是 Dog 的 watchHouse
        }
    }  
}

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