java多态的理解

一、多态是什么

面向对象的三大特性是封装、继承、多态。

多态（polymorphic）的定义：父类引用变量可以指向子类对象，允许不同类的对象可以调用同一个方法，即同一个方法可以根据调用对象的不同而有不同的实现形式。

实现多态的技术是动态绑定（dynamic binding），是指在方法的执行期间判断所引用对象的实际类型，根据其实际的类型调用其相应的方法。

多态的作用：消除类型之间的耦合关系。

现实中，关于多态的例子有很多。比方说按下 ctrl+F 键这个动作，如果当前在如果当前在 Word 下弹出的就是 Word 的查找和替换功能；在 vscode中弹出的就是 vscode的查找和替换功能。同一个事件在不同的对象中被执行会产生不同的结果。

二、多态存在的三个必要条件

1. 继承；

2. 重写；

3. 父类引用指向子类对象。

三、多态的特性

可替换性（substitutability）。多态对已存在代码具有可替换性。例如，多态对圆Circle类工作，对其他任何圆形几何体，如圆环，也同样工作。

可扩充性（extensibility）。多态对代码具有可扩充性。增加新的子类不影响已存在类的多态性、继承性，以及其他特性的运行和操作。

接口性（interface-ability）。多态是父类通过方法签名，向子类提供了一个共同接口，由子类来完成或者覆盖它而实现的。比如说定义一个父类Shape，规定了两个实现多态的接口方法，computeArea()以及computeVolume()。子类，如Circle和Sphere为了实现多态，就可以完成或者覆盖这两个接口方法。

四、练习题

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		Father a1 = new Father();
        Father a2 = new Son();
        Son b = new Son();
        Grandson1 c = new Grandson1();   
        Grandson2 d = new Grandson2();   
        			
        System.out.println(a1.show(a2)); // It's Father and Father
        System.out.println(a1.show(b)); // It's Father and Father
        System.out.println(a1.show(c));  // It's Father and Father
        System.out.println(a1.show(d));  // It's Father and Grandson2
        
        System.out.println(a2.show(a1));  // It's Son and Father
        System.out.println(a2.show(b));  // It's Son and Father
        System.out.println(a2.show(c));  // It's Son and Father
        System.out.println(a2.show(d)); // It's Father and Grandson2
        
        System.out.println(b.show(b));  //  It's Son and Son
        System.out.println(b.show(a1));  // It's Son and Father
        System.out.println(b.show(a2));  // It's Son and Father
        System.out.println(b.show(c));  // It's Son and Son
        System.out.println(b.show(d));   // It's Father and Grandson2
	}
}
class Father {  
    public String show(Grandson2 obj){  
           return ("It's Father and Grandson2");  
    }   
    public String show(Father obj){  
           return ("It's Father and Father");  
    }   
}   
class Son extends Father{  
        public String show(Son obj){  
               return ("It's Son and Son");  
        }  
        public String show(Father obj){  
               return ("It's Son and Father");  
        }   
}  
class Grandson1 extends Son{}   
class Grandson2 extends Son{}

解析：

a1和a2被定义为Father类，可以使用Father类的show(Grandson2)和show(Father)两个方法；其中，a2是多态实现的，也可以使用Son类的show(Son)和show(Father)方法，并且重写了Father类的show(Father)方法；b是Son类，继承了Father类，可以使用Father类的show(Grandson2)和show(Father)两个方法以及Son类的show(Son)和show(Father)方法，并且重写了Father类的show(Father)方法

五、补充

向上转型(upcasting)：一个Son类型的新对象的方法被Father对象重载使用

Father father=new Son();
father.show();//此时的show()方法是重载Son类的方法

注意：

1. 向上转型不要强制转型（int intNum=(int) doubleNum;为强制转型）

2. 向上转型后父类引用不能调用子类自己的方法

向下转型(downcasting)：一个原本是Son类的对象被赋值给了Father类的对象，后又强制转型为Son类对象，转型后可以访问原本属于Son类的所有方法，因为它原本就是Son类的方法

Son son=new Son();
 
Father father=son;
 
son=(Son)father;