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Java多態(tài)向上轉型和向下轉型及優(yōu)點總結

更新時間：2025年06月03日 08:59:52 作者：英雄不問出處～

多態(tài)指不同對象對同一方法呈現(xiàn)不同行為,通過向上轉型和重寫實現(xiàn),提升代碼靈活性與可擴展性,降低復雜度,這篇文章主要介紹了Java多態(tài)向上轉型和向下轉型及優(yōu)點的相關資料,需要的朋友可以參考下

多態(tài)

什么是多態(tài)？為什么要使用多態(tài)？
簡單來說是多種形態(tài)，具體來說是去完成某個事情，當不同對象去完成同一件事表現(xiàn)出來的不同結果/狀態(tài)

打個比方就是同一個人對待不同人表現(xiàn)出來的形態(tài)是不同的

2. 多態(tài)實現(xiàn)的三個條件：

向上轉型和向下轉型

向上轉型和重寫

將子類對象給父類類型的引用
父類類型對象名 = new 子類類型()

直接賦值的

class Animal{
    public String name;
    public int age;

    public Animal(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    // 父類中的this是當前對象的引用
    public void eat(){
        System.out.println(this.name + " ");
    }
}

class Dog extends Animal{

    public Dog(String name,int age){
        super(name,age);// 調(diào)用父類的構造方法進行從父類繼承過來的成員的構造
    }
    public void back(){
        System.out.println(this.name + "汪汪汪 ");
    }
}
public class test {
    public static void main(String[] args) {  
        // 向上轉型
        Animal animal = new Dog("小白",3);
        animal.eat();// 調(diào)用父類自己的eat
    }
}

第二種向上轉型，傳參的
傳返回值的向上轉型

重寫的三個條件：
父類實現(xiàn)的方法不滿足你需要的功能的時候可以進行重寫

a. 方法的返回值一樣
方法名一樣
方法的參數(shù)列表一樣

b. 被重寫的方法的訪問修飾限定符在子類中的要大于等于父類的

權限大?。簆rivate < 默認的 < protected < public

c. 被private的方法是不能被重寫的

d. 被static修飾的方法是不能被重寫的

e. 被final修飾的方法是不可以被重寫的，因為具有了常性

f. 構造方法也是不可以被重寫的

public final void eat(){
     // ...
}

被重寫的方法返回值類型可以不同，但必須是父子關系

重寫：在子類和父類中有同名的方法，

這時候子類對象給父類類型的引用（向上轉型），使用該對象再調(diào)用，調(diào)用的是子類的方法，不再是父類的方法上面的過程叫做動態(tài)綁定下面是子類重寫了父類的eat

@override可以提示你重寫是否寫錯了，提示語法錯誤

重寫和重載的區(qū)別

object類是所有類的父類

Dog類重寫了自己的toString，就使用自己的toString

沒有重寫就調(diào)用父類的toString

動態(tài)綁定和靜態(tài)綁定

靜態(tài)綁定：在編譯的時候就確定了調(diào)用哪個方法，比如重載
動態(tài)綁定：在編譯的時候不能確定，在運行時確定調(diào)用哪個方法，比如重寫

用代碼來解釋什么是多態(tài)

不能調(diào)用子類特有的方法，只能調(diào)用父類的方法，重寫啦才調(diào)用子類的方法（而且是同一個名字的方法，比如eat()）

向下轉型

父類對象給子類類型的引用
向下轉型不安全
如果animal引用的對象是Cat對象的實例，如果是就成功，不是就走下面的打印

多態(tài)的優(yōu)點

能夠降低代碼的圈復雜度，避免使用大量的if-else
一段代碼中條件語句和循環(huán)語句出現(xiàn)的個數(shù) , 這個個數(shù)就稱為 " 圈復雜度 ".

不使用多態(tài)，打印下列圖形？

class Shape {
    public void draw() {
        System.out.println("畫圖");
    }
}

class Rect extends Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("?");
    }
}

class Cycle extends Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("?");
    }
}

class Flower extends Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("?");
    }
}

class Test2 {
    public static void drawShapes() {
        Rect rect = new Rect();
        Cycle cycle = new Cycle();
        Flower flower = new Flower();
        String[] shapes = {"cycle","rect","cycle","rect","flower"};

        for(String shape : shapes) {
            if(shape.equals("cycle")) {
                cycle.draw();
            }else if (shape.equals("rect")) {
                rect.draw();
            }else{
                flower.draw();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        drawShapes();
    }
}

使用多態(tài)

public static void main(String[] args){
       Shape shapes = {new Cycle(),new Rect(),new Cycle(),new Rext(),new Flower()};
       // 向上轉型
       
       for(Shape shape : shapes){
             shape.draw();
       }
}

可擴展能力強
如果要新增一種新的形狀，使用多態(tài)該代碼成本也比較低

class Flower extends Shape{
    public void draw(){
        System.out.println("花!");
    }
}

屬性沒有多態(tài)
當父類的成員變量和子類的成員變量同名時，通過父類引用，只能訪問父類的變量
構造方法是沒有多態(tài)的，因為不能重寫，重寫會造成構造的混亂

總結

多態(tài)主要就是下圖中的三點
向上轉型有什么用？
是重寫的前提，一個子類對象給父類類型的引用
動態(tài)綁定有什么用？
是實現(xiàn)多態(tài)的基礎，在編譯的時候不確定調(diào)用哪個方法，在運行的時候確定調(diào)用哪個方法
動態(tài)綁定在編譯時顯示地是調(diào)用父類的方法，但是在運行時顯示的是調(diào)用子類重寫父類的方法