JavaSE-10 多态

学习要点

• 多态的优势和应用场合
• 父类和子类之间的类型转换
• instanceof运算符的使用
• 父类作为方法形参实现多态
• 父类作为返回值实现多态

  

使用多态的原因

需求描述：

在宠物管理系统中，宠物饿了，需要主人给他喂食，不同的宠物吃不一样的东西，并且健康值恢复情况也不一样。

狗狗：吃狗粮，吃完后健康值增加3。

企鹅：吃鱼，吃完后健康值增加5。

问题分析：

狗狗类：增加狗狗吃食的方法

企鹅类：增加企鹅吃食的方法

创建主人类：编写给狗狗喂食的方法，编写给企鹅喂食的方法

编写测试方法：调用主人类给狗狗喂的方法，调用主人类给企鹅喂的方法

编码实现

public class Master {

       public void feed( Dog dog ) {

              dog.eat();

       }

             public void feed( Penguin pgn ) {

               pgn.eat();

       }

             public void feed( XXX xxx ) { //如果增加其他宠物…….

               xxx.eat();

       }

}       

　　

 编码实现存在的问题

1. 随着宠物的增多，代码需要不断修改，代码可扩展性太差。
2. 主人喂食方法的参数都是Pet子类，是否可以采用feed(Pet pet)实现？
3. 使用多态实现！

 

多态

生活中的多态

 

都是打印机，但是不同类型的打印机，打印出的效果是不同的。

同一事物，由于条件不同，产生的结果也是不同的。

程序中的多态

多态：同一个引用类型，使用不同的实例而执行不同操作。程序中使用父类定义引用，使用子类对象运行。

feed（Pet pet）;  //pet实际指向dog、penguin、cat等对象

　　

如何使用多态

1. 编写父类
2. 编写子类，子类重写父类方法
3. 运行时，使用父类的类型，子类的对象（黄色部分为实现多态两个要素）

向上转型：Pet pet = new Dog()；// 自动类型转换

　　

实现多态的两种形式

使用父类作为方法形参实现多态

使用父类作为方法返回值实现多态

 

上机练习

使用多态实现宠物管理系统的喂食。

 

增加猫，猫吃猫粮，健康值增加5。

使用父类作为方法返回值实现多态//工厂模式

使用多态实现宠物领养

使用父类作为方法返回值

实现思路

在Master类添加领养方法getPet(String typeId )

创建测试类，根据主人选择宠物类型编号来领养宠物。

 

  

父类到子类的转换

问题描述

实现主人与宠物玩耍功能

和狗狗玩接飞盘游戏，狗狗的健康值减少10，与主人亲密度增加5。

和企鹅玩游泳游戏，企鹅的健康值减少10，与主人亲密度增加5。

问题分析

给Dog添加接飞盘方法catchingFlyDisc( )

给Penguin添加游泳方法swimming( )

给主人添加play(Pet pet)方法

代码实现以及问题

 

向下转型（强制类型转换）

 

为了避免类型转换报错，使用instanceof运算符进行类型判断，判断的结果为布尔值类型。

语法结构：

对象  instanceof  类或接口

使用场合：instanceof通常和强制类型转换结合使用。

 

上机练习

优化宠物管理系统，使用多态实现主人领养宠物并与宠物玩耍。

1. 主人根据宠物编号领养宠物。
2. 主人和狗狗玩接飞盘游戏，狗狗健康值减少10，与主人亲密度增加5。
3. 主人和企鹅玩游泳游戏，企鹅健康值减少10，与主人亲密度增加5。

总结

多态可以减少类中代码量，可以提高代码的可扩展性和可维护性

• 向上转型——子类转换为父类，自动进行类型转换
• 向下转型——父类转换为子类，结合instanceof运算符进行强制类型转换

实现多态的两种方式

• 使用父类作为方法形参实现多态
• 使用父类作为方法返回值实现多态