Java多态基础学习

多态基础的学习

多态的基础语法：

    1.向上转型（自动类型转换的意思）
        子----->父
    2.向下转型（强制类型转换的意思）
        父----->子
    注意：
        Java中允许向上转型，也允许向上转型
        无论是向上转型还是向下转型，两种类型之间必须有继承关系
    3.多态指的是：
        父类型引用指向子类型对象
        包括编译阶段和运行阶段
        编译阶段：绑定父类的方法
        运行阶段：动态绑定子类型对象的方法
    4.什么时候向下转型？
        如果想访问的方法是子类中特有的方法，此时使用向下转型

创建Animal类

public class Animal {
    public void move(){
        System.out.println("动物在移动");
    }
}

创建Bird类

public class Bird extends Animal{
    public void move(){
        System.out.println("鸟儿在飞翔");
    }
    public void eatWorm(){
        System.out.println("鸟儿在吃虫");
    }
}

创建Cat类

public class Cat extends Animal{
    public void move(){
        System.out.println("猫在走猫步");
    }
    public void catchMouse(){
        System.out.println("猫在抓老鼠");
    }
}

创建测试类Test01

public class Test01 {
    public static void main(String[] args){
        Animal a1=new Animal();
        a1.move();
        Cat c1=new Cat();
        c1.move();
        Bird b1=new Bird();
        b1.move();
        System.out.println();

        //父类型的引用允许指向子类型的对象
        //向上转型
        Animal a2=new Cat();
        //调用a2的move()方法
        a2.move();//输出“猫在走猫步”

        Animal a3=new Cat();
        Cat x=(Cat)a3;
        x.catchMouse();//“猫在抓老鼠”
        Animal a4=new Bird();
        if(a4 instanceof Cat){//判断是否为猫
            Cat y=(Cat)a4;
            y.catchMouse();//“猫在抓老鼠”
        }else if(a4 instanceof Bird){//判断是否为鸟
            Bird y=(Bird)a4;
            y.eatWorm();//“鸟在吃虫”
        }
    }
}

程序输出结果：

动物在移动
猫在走猫步
鸟儿在飞翔

猫在走猫步
猫在抓老鼠
鸟儿在吃虫

分析a2.move();

java编译阶段：
　　对于编译器来说，编译器只知道a2的类型是Animal，所以编译器在检查语法的时候，会去Animal.class字节码文件中找move()方法，找到了，绑定上move()方法，编译通过，静态绑定成功。（编译阶段属于静态绑定）
运行阶段：
　　运行阶段的时候，实际上是在堆内存中创建的java对象是Cat对象，所以move的时候，真正参与move的对象是一只猫，所以运行阶段会动态执行Cat对象的move()方法。这个过程属于运行绑定阶段。（运行阶段绑定属于动态绑定）
多态表示多种形态：
　　编译的时候是一种形态
　　运行的时候是另一种形态

分析向下转型:

Animal a3=new Cat();
注意：只有编译通过的代码才能运行！

提问：a3.catchMouse();这样可以吗？
答案：不可以！
因为：编译器只知道a3的类型是Animal，去Animal.class中找不到catchMouse方法
所以：a3.catchMouse();这样编译会报错

现在必须要向下转型了（强制类型转换）

Cat x=(Cat)a3;
x.catchMouse();//“猫在抓老鼠”

向下转型有风险吗？
Animal a4=new Bird();//表面上a4是一个Animal，运行的时候实际上是个鸟
Cat y=(Cat)a4;　　　 //编译无错，运行阶段Bird不能转换成Cat
　　　　　　　　　 //运行后会出现java.lang.ClassCastException这样的错
y.catchMouse();

怎么避免java.lang.ClassCastException这样的错？

使用运算符：instanceof
　第一：instanceof可以在运行阶段判断动态引用指向对象的类型
　第二：语法：(引用 instanceof 类型)
　第三：instanceof运算符的结果只能是：true/false
　第四：
　　　假设(c instanceof Cat)为true表示：c引用指向的堆内存中的java对象是一个Cat
　　　假设(c instanceof Cat)为false表示：c引用指向的堆内存中的java对象不是一个Cat
　　　任何时候，对类型向下转型时，一定要使用instanceof 运算符进行判断(java规范要求)

Animal a4=new Bird();
        if(a4 instanceof Cat){//判断是否为猫
            Cat y=(Cat)a4;
            y.catchMouse();//“猫在抓老鼠”
        }else if(a4 instanceof Bird){//判断是否为鸟
            Bird y=(Bird)a4;
            y.eatWorm();//“鸟在吃虫”
        }