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Java多态之向上转型

sumerday   2019-12-16 我要评论

目录

  • Java多态之向上转型
    • 多态的优点
    • 向上转型
      • 概念
      • 向上转型好在哪

Java多态之向上转型

多态性是面向对象的第三大特征。

多态的优点

  • 改善代码的组织结构和可读性。
  • 能够创建可扩展的程序。(随时可以加入新功能)
  • 消除类型之间的耦合关系。

说实话,作为小白的我,并不太能够理解上面三个优点。随着深入学习,理解应该会越来越深吧,共勉。

向上转型

概念

Java允许把子类对象赋值给父类的引用变量,不用做任何强制转换,系统自动完成。向上转型来自于自下而上的继承关系,子类继承父类,子类是一种特殊的父类,所以向上转型的操作其实是情理之中的。

下面依照简单的代码,来试着理解向上转型的概念与好处。

package com.my.pac14;

/**
 * @auther Summerday
 */
public class DynamicBinding {
    //Object是所有类的超类,根据向上转型,该方法可以接受任何类型的对象
    public static void test(Object x) {
        System.out.println(x.toString());
    }

    public static void main(String[] args) {
        test(new PrimaryStudent());//Student
        test(new Student());//Student
        test(new Person());//Person
        test(new Object());//java.lang.Object@1b6d3586
    }
}

class Person extends Object {
    @Override
    public String toString() {
        return "Person";
    }
}

class Student extends Person {
    @Override
    public String toString() {
        return "Student";
    }
}

class PrimaryStudent extends Student {
}
  • 我们可以看到,下面的方法接收一个Object类型的对象,并调用该对象的toString()方法。
 public static void test(Object x) {
        System.out.println(x.toString());
    }
  • 下面是调用语句,除了第四句,其他的传入对象都看起来与形参类型不符,但当然是可以运行的,这里面就蕴含着我们说的向上转型。
public static void main(String[] args) {
    test(new PrimaryStudent());//Student
    test(new Student());//Student
    test(new Person());//Person
    test(new Object());//java.lang.Object@1b6d3586
}
  • 就拿传入Student类型的对象来说吧,拆解一下,是以下的表达式:
Object x = new Student();
  • Object类是所有类的超类,上式中将创建的子类类型对象直接赋给父类类型的引用变量,这在Java中是允许的,这就是所谓的向上转型。能够实现的原因,也是因为子类在向上转型的过程中,也许会缩小接口,但至少不会比父类中有的接口还要窄

举个简单的例子,假设人类可以分为很多很多种,我们可以说学生是人类的一种,却不能说人类是学生的一种。向上转型一定程度上允许子类扩展超类的部分丢失,通过父类引用变量只能调用父类中的方法来实现,我们去操作人类的时候,只能在人类具有的行为属性中做选择,而不能直接以学生类的标准去操作它,因为我们并不知道他是哪一类,万一不是学生呢,对吧,用人类总没错,因为我人类有的东西,你学生类一定有。这就是我所理解的向上转型。

向上转型好在哪

如果没有向上转型机制,我们想要达到原来的效果,就需要增加许多重载的test方法,这样就显得过于繁琐。如果要增加类似test()的方法或者添加从Object导出的新类,还会做更多复杂的操作,不利于扩展,不可取不可取。

// 原来的情况:需要创建很多很多的测试方法。
    public static void test(Object x) {
        System.out.println(x.toString());
    }
    public static void test(Person x) {
        System.out.println(x.toString());
    }
    public static void test(Student x) {
        System.out.println(x.toString());
    }
    public static void test(PrimaryStudent x) {
        System.out.println(x.toString());
    }

多态的存在正好解决了这个棘手的问题,为了利于扩展,只需要写一个仅接收基类作为参数的简单方法,不管导出类如何,在运行时自动选择调用对应导出类的方法,真的就很舒服。

那么,编译器又是如何确定应该调用哪个方法呢?这就涉及到所谓的“绑定”啦,这个呢,我们在下片总结。

参考书籍:《Thinking in Java》


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