多态定义

多态的前提

格式

多态的好处

多态是继封装、继承之后，面向对象的第三大特性。生活中，比如跑的动作，小猫、小狗和大象，跑起来是不一样的。再比如飞的动作，昆虫、鸟类和飞机，飞起来也是不一样的。可见，同一行为，通过不同的事物，可以体现出来的不同的形态。多态，描述的就是这样的状态。

多态定义

多态：是指同一行为，具有多个不同表现形式。

多态的前提

1.继承或者实现

2. 方法的重写，不重写是无意义的

3. 父类引用指向子类对象

格式

格式：
父类名称 对象名 = new 子类名称();
或者：
接口名称 对象名 = new 实现类名称();

父类类型 变量名 = new 子类对象；
变量名.方法名();
父类类型：指子类对象继承的父类类型，或者实现的父接口类型。

当使用多态方式调用方法时，首先检查父类中是否有该方法，如果没有，则编译错误；如果有，执行的是子类重写后方法。

多态的好处

实际开发的过程中，父类类型作为方法形式参数，传递子类对象给方法，进行方法的调用，更能体现出多态的扩展、性与便利。

多态访问成员变量的两种方式

1. 直接通过对象名称访问成员变量：看等号左边是谁，优先用谁，没有则向上找。

2. 间接通过成员方法访问成员变量：看该方法属于谁，优先用谁，没有则向上找。

等号左边是父类，用的就是父类的成员变量。等号左边是子类，用的就是子类的成员变量。

在多态的代码当中，成员方法的访问规则

看new的是谁，就优先用谁，没有则向上找。口诀：编译看左边，运行看右边。

new的是子类对象，用的就是子类对象重写的方法，如果子类没有重写，会向上找父类的方法。

对比一下：

成员变量：编译看左边，运行还看左边。

成员方法：编译看左边，运行看右边。

引用类型转换

向上转型

多态本身是子类类型向父类类型向上转换的过程，这个过程是默认的，当父类引用指向一个子类对象时，便是向上转型。

父类类型 变量名 = new 子类类型();

向下转型

父类类型向子类类型向下转换的过程，这个过程是强制的。一个已经向上转型的子类对象，将父类引用转为子类引用，可以使用强制类型转换的格式，便是向下转型。

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

为什么要转型

当使用多态方式调用方法时，首先检查父类中是否有该方法，如果没有，则编译错误。也就是说，不能调用子类拥有，而父类没有的方法，编译都错误，更别说运行了，所以想要调用子类特有的方法，必须做向下转型。

abstract class Animal {
    abstract void eat();
}
class Cat extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("吃鱼");
    }
    public void catchMouse() {
        System.out.println("抓老鼠");
    }
}
class Dog extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("吃骨头");
    }
    public void watchHouse() {
        System.out.println("看家");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 向上转型
        Animal a = new Cat();
        a.eat(); // 调用的是 Cat 的 eat
        // 向下转型
        Cat c = (Cat)a;
        c.catchMouse(); // 调用的是 Cat 的 catchMouse
    
        // 向下转型
        Dog d = (Dog)a;// ClassCastException  类型转换异常
        //明明创建了Cat类型对象，运行时不能转换成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。
        d.watchHouse(); // 调用的是 Dog 的 watchHouse 【运行报错】
    }
}

instanceof关键字

如何才能知道一个父类引用的对象，本来是什么子类？

格式

对象 instanceof 类名称，这将会得到一个boolean值结果，也就是判断前面的对象能不能当做后面类型的实例。

/*
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。
*/
public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    // 向上转型
    Animal a = new Cat();
    a.eat(); // 调用的是 Cat 的 eat
    // 向下转型
    if (a instanceof Cat){
        Cat c = (Cat)a;
        c.catchMouse(); // 调用的是 Cat 的 catchMouse
    } else if (a instanceof Dog){
        Dog d = (Dog)a;
        d.watchHouse(); // 调用的是 Dog 的 watchHouse
    }
 }
}