OOP04-多态的梳理和总结

本文内容是多态的梳理和总结，本文内容包括：

多态

多态

什么是多态

多态：

多种形态，多种形式
多态就是同一个方法调用，由于对象不同可能会有不同的行为
多态是方法的多态，与属性无关

形成多态的条件

形成多态需要具备三个条件

继承：存在继承关系
重写：子类重写父类的方法
指向：父类对象的引用指向子类对象的实例

多态的代码表现形式

父类引用指向子类对象（准确说是父类对象的引用指向子类对象的实例，这里所说的子类对象就是指子类对象的实例）
重点：父类引用指向哪个子类的实例，父类引用调用的就是它指向的对象的方法

示例

需求：

打印机分为黑白打印机和彩色打印机，两者都有打印的功能。设计程序，实现黑白打印和彩色打印。

设计：

按照多态的三个条件设计类

条件1：继承：由于黑白打印机和彩色打印机都有打印功能，因此设计父类打印机，在父类中定义打印方法，让黑白打印机和彩色打印机分别继承打印机类。
条件2：重写：黑白打印机重写父类的打印方法，实现黑白打印。彩色打印机重写父类的打印方法，实现彩色打印。
条件3：指向：定义父类的引用。
- 当父类引用指向黑白打印机时，调用的是黑白打印机的打印方法，实现黑白打印。
- 当父类引用指向彩色打印机时，调用的是彩色打印机的打印方法，实现彩色打印。

代码：

父类：打印机类

class Printer{
    // 父类定义打印方法
    public void print(){
        System.out.println("打印");
    }
}

子类：黑白打印机类

class BlackWhitePrinter extends Printer{
    // 重写父类的打印方法
    @Override
    public void print(){
        System.out.println("黑白打印");
    }
}

彩色打印机

class ColorPrinter extends Printer{
    // 重写父类的打印方法
    @Override
    public void print(){
        System.out.println("彩色打印");
    }
}

测试类

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //定义父类引用,指向父类的对象
        Printer printer = new Printer();
        printer.print(); // 这里调用的是父类的print()方法

        // 父类引用指向黑白打印机
        printer = new BlackWhitePrinter();
        printer.print(); // 这里调用的是黑白打印机的print()方法

        // 父类引用指向彩色打印机
        printer = new ColorPrinter();
        printer.print();// 这里调用的是彩色打印机的print()方法
    }
}

运行结果

打印
黑白打印
彩色打印

解析：

按照多态的三个条件解析这个例子

继承：
黑白打印机继承了打印机，形成的继承关系，满足多态的第一个条件
彩色打印机继承了打印机，形成的继承关系，满足多态的第一个条件
重写：
1. 黑白打印机重写了父类的print()方法，满足多态的第二个条件
2. 彩色打印机重写了父类的print()方法，满足多态的第二个条件
指向
1. 测试类第4行 Printer printer = new Printer(); 父类引用printer指向父类对象，调用print()方法时，调用的是父类的print()方法，输出"打印"，如图：
2. 测试类第8行 printer = new BlackWhitePrinter(); 父类引用printer不再指向父类对象，而是指向了黑白打印机对象，调用print()方法时，调用的是黑白打印机的print()方法，输出"黑白打印"，如图：
3. 测试类第12行 printer = new ColorPrinter(); 父类引用printer不在指向黑白打印机，而是指向彩色打印机对象，调用print()方法时，调用的是彩色打印机的print()方法，输出"彩色打印"，如图：

说重点

观察第5行，第9行，第13行，见下图，这三行代码完全相同，但是输出的结果不同，这就是多态。即同一个方法调用，由于对象不同可能会有不同的行为。

这个例子中有三种形态，父类的打印是一种形态，黑白打印机的打印是一种形态，彩色打印机的打印是一种形态。所以每多一个子类对父类方法的重写，就多了一种形态。

最后的重点：父类引用指向哪个子类对象，父类引用调用的方法就是它指向的子类的方法。如果子类没有重写父类的方法，那么父类引用调用的就是子类从父类继承的方法，由于子类没有重写父类方法，所以就没有形成新的形态。要想有多态，子类就必须重写父类的方法。

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多态的好处

多态的好处是程序容易扩展。

比如本例中在增加一种打印机，叫做激光打印机，这种增加就属于多功能的扩展。

你只需要定义激光打印机类，继承打印机类，重写打印方法就可以了。

对于功能的扩展，怎样才算容易扩展呢？

容易扩展的标准是

不修改原有的代码
只增加新的代码

满足以上两条就是容易扩展。

那怎样算是不容易扩展呢？

如果要扩展功能，就要大量的修改原有的代码就是不容易扩展的设计。

多态的应用场景

多态的应用场景实在是太广泛了。

比如在JDBC中，在集合中就大量的使用了多态。

鉴于目前的学习进度，在这里举例你也不好理解，在后续的学习过程中，遇到多态的应用场景时，老师会给你讲，期待吧！

目前，这个案例是使用普通类作为父类，大多数情况下，会使用抽象类或接口来形成多态。

多态是抽象的，难于理解的，掌握多态需要的是时间，积累，领悟，而非一朝一夕。

多态是一种优雅的设计，融入其中，尽可享受其美妙之处！

晚安，同学们！祝周末愉快！

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