Java|什么是多态 - 码农教程

前言

多态是java学习的重难点，因为其高度抽象性，直接从理论上去理解往往是比较困难的。本篇文章将从贴近生活的案例，来解释什么是多态。

多态

（阅读以下内容，需要提前了解java继承和接口的知识）

再结合案例前，得先知道多态的代码怎么写，以及一些相关规则.具有继承关系的父子类（或者是接口及其实现类），才能用多态.

格式

父类名称对象名 = new 子类名称()；//多态写法

或者

接口名称对象名=new 实现类名称();

通过这个格式new出来的对象，只能访问父类中的成员变量和成员方法，子类独有的成员属性和方法没办法访问.

接下来看看，直接new一个父类对象，直接new一个子类对象，通过多态new一个对象，三者有什么区别？

1.直接new一个父类对象A

对象A只能访问父类中的成员变量和方法，重点：对象A是一个父类对象.

2.直接new一个子类对象B

对象B既可以访问子类对象的成员属性和方法，也可以访问父类的。重点：对象B是一个子类对象

3.通过多态new一个对象C

只能访问父类中的成员变量和成员方法，重点：此时对象C是一个父类对象，但可以通过向下转型变为子类对象，去访问子类对象的成员属性和方法.

重点(多态的特点)：

多态对象在创建时是一个父类对象，可以在有需要的时候变成子类对象。也就是说对象C可以在父类对象和子类对象中切换，它拥有多个形态，这就是多态.

这样做有什么用呢？或者说有什么好处呢？来看案例.

案例

每台笔记本上都有usb接口，只需要把usb设备插上去，电脑就可以识别.usb设备有鼠标、键盘、u盘等等.

用java来模拟上述的事物.

笔记本类LapTop,拥有一个usb接口方法usbIterface,无成员变量. usbIterface方法需要传入usb设备，如果是你，如何区别不同的usb设备呢？

新建鼠标类Mouse、键盘类KeyBoard。然后用方法重载？


//鼠标类

public class Mouse {

    public void on(){

        System.out.println("鼠标链接");

    }

    public void click(){

        System.out.println("鼠标点击");

    }

}

//键盘类

public class KeyBoard {

    public void on(){

        System.out.println("键盘连接");

    }

    public void input(){

        System.out.println("键盘输入");

    }

}

//笔记本类---方法重载

public class LapTop {

    public void usbInterface(Mouse mouse){

        mouse.on();

        mouse.click();

    }

    public void usbInterface(KeyBoard keyBoard){

        keyBoard.on();

        keyBoard.input();

    }

}

这样做虽然可以，但是当usb设备变多，代码就会过度冗余。此时就需要用到多态了。

还记得上文说的，所有采用多态格式new出来的对象，都是父类对象吗？只需要让鼠标、键盘都继承同一个父类，那么就是可以把不同的usb设备传入到一个函数中,该函数只需要接受同一个父类对象.

新建usb设备类，让鼠标和键盘继承.鼠标和键盘类都有on方法，可以抽取到父类中.

//usb设备类

public class UsbDevice {

    public void on(){

        System.out.println("usb设备连接");

    }

}

//鼠标类

public class Mouse extends UsbDevice {

    public void click(){

        System.out.println("鼠标点击");

    }

}

//键盘类

public class KeyBoard extends UsbDevice {

    public void input(){

        System.out.println("键盘输入");

    }

}

//笔记本类

public class LapTop {

    public void usbInterface(UsbDevice usb){

        usb.on();

    }

}

实例


public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        //new一个笔记本对象

        LapTop lapTop=new LapTop();

        //多态方式new一个鼠标对象

        UsbDevice mouse= new Mouse();

        //多态方式new一个键盘对象

        UsbDevice keyBoard=new KeyBoard();

        //将鼠标键盘插入到usb接口上

        lapTop.usbInterface(mouse);

        lapTop.usbInterface(keyBoard);

    }

}

当usb设备插入到usb接口后，需要判断是什么设备，然后使用该设备的特有方法。这就需要使用多态的向下转型，将父类对象转为子类对象.

格式：

子类名称对象名=（子类名称）原来多态对象名

在向下转型前，得先判断多态对象的多种形态中是否有对应的子类对象，有才可以转，mouse对象只能转鼠标，不能转键盘，这就需要用到instanceof关键字.

格式：

多态对象名 instanceof 需要转换的子类名称

//笔记本类

public class LapTop {

    public void usbInterface(UsbDevice usb){

        usb.on();

        //判断是否包含鼠标这个形态

        if (usb instanceof Mouse){

            Mouse mouse=(Mouse)usb; //向下转型

            mouse.click();//调用鼠标特有功能

        }

        //判断是否包含键盘这个形态

        else if(usb instanceof KeyBoard){

            KeyBoard keyBoard=(KeyBoard)usb; //向下转型

            keyBoard.input();//调用键盘特有功能

        }

        else{

            System.out.println("无法识别的usb设备");

        }

    }

}

总结

如果有新的设备需要插入usb接口，只需要让这个设备去继承usb设备类，那么新设备就会被当做usb设备.这就是多态的好处.

多态本身是一种向上转型（因为通过多态new出来的对象，会被看作一个父类对象），可以通过向下转型变为子类对象.

END

主编 | 王文星

责编 | 木有符号