【Java】多态

博主： Fivk
发布时间：2021 年 10 月 06 日
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分类： Java

# 概述

## 定义

同一行为，具有多个不同的表现形式。

## 前提

1. 继承或者实现（二选一）；
2. 方法重写（不重写，则毫无意义）；
3. 父类引用指向子类对象（格式体现）。

# 体现

```java has-numbering
Fu f = new Zi();
f.method();
12
```

## 成员访问特点

* 成员方法：编译看左，运行看右
* 成员变量：编译看左，运行看左

# 多态的优点

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。
无论 `=` 右边 new 的是哪个子类对象， `=` 左边调用的方法都不会变。

# 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，就是向上转型。

* 格式： `父类名称 对象名 = new 子类名称();`
* 含义：= 右侧创建一个子类对象，把它当作父类来看待。
* 注意：向上转型一定是安全的。
* 弊端：一旦向上转型为父类，就无法调用子类的特有方法。

## 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。

* 格式： `子类名称 对象名 = (子类名称) 父类对象;`
* 含义：将父类对象还原为本来的子类对象。
* 注意：本来是什么子类，才能向下转型为什么子类。

## 为什么要转型

当使用多态调用方法时，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。所以，如果要调用子类特有的方法，就必须向下转型。

## 转型的异常

`ClassCastException` ：类型转换异常（本来是什么子类，才能向下转型为什么子类）。
为了避免ClassCastException的发生，Java提供了 `instanceof` 关键字，给引用变量做类型的校验。

## instanceof

判断类型：如何才能知道一个父类引用对象，本来是什么类型？

* 格式： `变量名 instanceof 数据类型;`
  * 得到一个boolean值，判断前面的对象能否作为后面类型的实例。
  * true：该变量属于该数据类型；
  * false：该变量不属于该数据类型。

# 接口多态案例

## 需求

笔记本电脑（laptop）通常具备使用USB设备的功能。在生产时，笔记本都预留了可以插入USB设备的USB接口， 但具体是什么USB设备，笔记本厂商并不关心，只要符合USB规格的设备都可以。
定义USB接口，具备最基本的开启功能和关闭功能。鼠标和键盘要想能在电脑上使用，那么鼠标和键盘也必须遵守 USB规范，实现USB接口，否则鼠标和键盘的生产出来也无法使用。

## 分析

进行描述笔记本类，实现笔记本使用USB鼠标、USB键盘

* USB接口：包含开启功能、关闭功能
* 笔记本类：包含运行功能、关机功能、使用USB设备功能
* 鼠标类：要实现USB接口，并具备点击的方法
* 键盘类：要实现USB接口，具备敲击的方法

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最后修改：2021 年 10 月 06 日