向上轉型:子類對象轉為父類,父類可以是接口。公式:father f = new son();father是父類或接口,son是子類。
向下轉型:父類對象轉為子類。公式:son s = (son)f;
我們將形參設為父類animal類型,當執行test.f(c)時,內存情況如下圖:
c作為cat類型傳入,animal a作為形參,相當于執行了animal a = new cat(),這時a和c同時指向cat對象,但此時a不能訪問cat類擴展的數據成員,所以再將a強轉成cat類型即可。如果不存在這樣的轉型機制,則針對貓和狗我們還要分別寫兩個函數f(cat c)和f(dog d)。但其實上圖程序的可擴展性也不是最好的。我們還可以利用動態綁定(即多態)將擴展性進一步提升。多態機制的三個前提分別是:
(1)要有繼承
(2)要重寫,即子類對父類中某些方法進行重新定義
(3)要向上轉型,用父類引用指向子類對象。
下面來看一個例子:
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class animal { private string name; /** * 在animal類自定義的構造方法 * @param name */ animal(string name) { this .name = name; } /** * 在animal類里面自定義一個方法enjoy */ public void enjoy() { system.out.println( "動物的叫聲……" ); } } class cat extends animal { private string eyescolor; /** * 在子類cat里面定義cat類的構造方法 * @param n * @param c */ cat(string n, string c) { /** * 在構造方法的實現里面首先使用super調用父類animal的構造方法animal(string name)。 * 把子類對象里面的父類對象先造出來。 */ super (n); eyescolor = c; } /** * 子類cat對從父類animal繼承下來的enjoy方法不滿意,在這里重寫了enjoy方法。 */ public void enjoy() { system.out.println( "我養的貓高興地叫了一聲……" ); } } /** * 子類dog從父類animal繼承下來,dog類擁有了animal類所有的屬性和方法。 * @author gacl * */ class dog extends animal { /** * 在子類dog里面定義自己的私有成員變量 */ private string furcolor; /** * 在子類dog里面定義dog類的構造方法 * @param n * @param c */ dog(string n, string c) { /** * 在構造方法的實現里面首先使用super調用父類animal的構造方法animal(string name)。 * 把子類對象里面的父類對象先造出來。 */ super (n); furcolor = c; } /** * 子類dog對從父類animal繼承下來的enjoy方法不滿意,在這里重寫了enjoy方法。 */ public void enjoy() { system.out.println( "我養的狗高興地叫了一聲……" ); } } /** * 子類bird從父類animal繼承下來,bird類擁有animal類所有的屬性和方法 * @author gacl * */ class bird extends animal { /** * 在子類bird里面定義bird類的構造方法 */ bird() { /** * 在構造方法的實現里面首先使用super調用父類animal的構造方法animal(string name)。 * 把子類對象里面的父類對象先造出來。 */ super ( "bird" ); } /** * 子類bird對從父類animal繼承下來的enjoy方法不滿意,在這里重寫了enjoy方法。 */ public void enjoy() { system.out.println( "我養的鳥高興地叫了一聲……" ); } } /** * 定義一個類lady(女士) * @author gacl * */ class lady { /** * 定義lady類的私有成員變量name和pet */ private string name; private animal pet; /** * 在lady類里面定義自己的構造方法lady(), * 這個構造方法有兩個參數,分別為string類型的name和animal類型的pet, * 這里的第二個參數設置成animal類型可以給我們的程序帶來最大的靈活性, * 因為作為養寵物來說,可以養貓,養狗,養鳥,只要是你喜歡的都可以養, * 因此把它設置為父類對象的引用最為靈活。 * 因為這個animal類型的參數是父類對象的引用類型,因此當我們傳參數的時候, * 可以把這個父類的子類對象傳過去,即傳dog、cat和bird等都可以。 * @param name * @param pet */ lady(string name, animal pet) { this .name = name; this .pet = pet; } /** * 在lady類里面自定義一個方法mypetenjoy() * 方法體內是讓lady對象養的寵物自己調用自己的enjoy()方法發出自己的叫聲。 */ public void mypetenjoy() { pet.enjoy(); } } public class jerque { public static void main(string args[]) { /** * 在堆內存里面new了一只藍貓對象出來,這個藍貓對象里面包含有一個父類對象animal。 */ cat c = new cat( "catname" , "blue" ); /** * 在堆內存里面new了一只黑狗對象出來,這個黑狗對象里面包含有一個父類對象animal。 */ dog d = new dog( "dogname" , "black" ); /** * 在堆內存里面new了一只小鳥對象出來,這個小鳥對象里面包含有一個父類對象animal。 */ bird b = new bird(); /** * 在堆內存里面new出來3個小姑娘,名字分別是l1,l2,l3。 * l1養了一只寵物是c(cat),l2養了一只寵物是d(dog),l3養了一只寵物是b(bird)。 * 注意:調用lady類的構造方法時,傳遞過來的c,d,b是當成animal來傳遞的, * 因此使用c,d,b這三個引用對象只能訪問父類animal里面的enjoy()方法。 */ lady l1 = new lady( "l1" , c); lady l2 = new lady( "l2" , d); lady l3 = new lady( "l3" , b); /** * 這三個小姑娘都調用mypetenjoy()方法使自己養的寵物高興地叫起來。 */ l1.mypetenjoy(); l2.mypetenjoy(); l3.mypetenjoy(); } } |
上面的例子中,我們發現,如果我們想要加入新的動物,只需定義相應的類繼承animal,完全不用動任何一處代碼,因為這里運用了面向對象最核心的東西——多態。與之前的例子不同,雖然我們一直強調當用父類的引用指向子類對象,父類無法訪問子類自己的成員,但是方法與數據成員不同,具體調哪一個方法是等到運行時決定的,new出了什么對象就調用相應對象的方法,取決于實際new出的對象而不是指向對象的引用,所以當傳入不同動物類型,mypetenjoy()就會去執行不同的方法