java 多态与抽象类详解总结

前言

今天是2021LOL全球总决赛，一直不被大家看好的EDG冲到了决赛对战韩国队的DK，可以说EDG面对如此强大的对手，想赢是比较难的，为了给中国队打气我立下flag，如果EDG获胜那我就奖励自己学习到第二天6点，结果我就来了，，，恭喜EDG！

为了接下来接口的学习，我们先来学习多态与抽类相关的一些知识，有助于我们更好的学习接口这一重点

多态

初识多态

多态（Polymorphism）按字面的意思就是“多种状态”，是面向对象的程序设计语言最核心的特征。从一定角度来看，封装和继承几乎都是为多态而准备的。

什么是多态？

多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。多态就是同一个接口，使用不同的实例而执行不同操作，举个例子

彩色打印机和黑白打印机都是打印机，但是你用彩色打印机就可以打印出彩色的文件，用黑白打印机就可以打印出黑白的文件，使用不同的实例来执行不同的操作。

多态的分类

编译时多态（设计时多态）：方法的重载
运行时多态：JAVA运行时系统根据调用该方法的实例的类型来决定选择调用哪个方法则被称为运行时多态。这个也是我们平时所说的多态

一个引用变量倒底会指向哪个类的实例对象，该引用变量发出的方法
调用到底是哪个类中实现的方法，必须在由程序运行期间才能决定

多态的必要条件

继承
父类引用指向子类对象：Parent p = new Child();
重写

先来解释一下第三个：
方法的重写和重载是java多态性的不同表现，重写是父类与子类之间多态性的一种表现，重载可以理解成多态的具体表现形式。

实现多态

想要实现多态，那我们就先得了解向上转型与向下转型

向上转型

向上类型转换（Upcast）：将子类型转换为父类型。 隐式/自动类型转换，是小类型到大类型的转换
对于向上的类型转换，不需要显示指定，即不需要加上前面的小括号和父 类类型名

例如：

Parent p = new Child(); 

就是非常典型的一种，前提是Parent是Child的父类，也就是父类引用指向子类实例化。这是自动进行的，是隐式的进行的。

向下转型

向下类型转换（Downcast）：将父类型转换为子类型。 将一个指向子类对象的父类引用赋值给一个子类的引用
强制类型转换，是大类型到小类型 –
父类型的引用必须指向转型的子类的对象，即指向谁才能转换成谁。不然也会编译出错

例如：

Parent p = new Child(); 
Child c = (Child)p;

大家应该也注意到了，发生向下转型前发生了向下转型，这也是向下转型发生的前提，也就是将一个指向子类对象的父类引用赋值给一个子类的引用。

既然这样那么问题来了，我们怎么知道这个父类的引用是否指向了这个子类类型的对象呢？父类的子类一多，岂不是非常容易出错呢？

这个大家其实不需要太担心，因为我们有一个运算符instanceof

instanceof运算符

instanceof运算符用于：判断该运算符前面引用类型变量指向的对象是否是后面类，或者其子类、接口实现类创建的对象。如果是则返回true，否则返回false，

其使用格式如下： 引用类型变量 instanceof （类、抽象类或接口）

例如：

p instanceof Child;//true

instanceof运算符用于强制类型转换之前检查对象的真实类型以避免类型转换异常，从而提高代码健壮性。

具体实现

父类引用指向子类实例时，可以调用子类重写父类的方法以及直接继承父类的方法，无法调用子类特有的方法。
如果要调用子类的特有方法就得进行向下转型变成子类引用才可以。
静态static方法属于特殊情况，静态方法只能继承，不能重写。调用的时候用谁的引用，则调用谁的版本。

当使用多态方式调用方法时，首先检查父类中是否有该方法，如果没有，则编译错误；如果有，再去调用子类的同名方法。

接下来来个简单的例子演示一下吧！

class Father {
    int age=35;
    public void high(){
        System.out.println("爸爸身高175cm");
    }
    public void hobby(){
        System.out.println("爸爸喜欢看新闻");
    }
    public static void sta(){
        System.out.println("我是父类的静态方法");
    }
}
class Son extends Father {
    public void high() {
        System.out.println("儿子今年身高180cm");
    }

    public void hobby() {
        System.out.println("儿子喜欢打英雄联盟");
    }
    public static void sta(){
        System.out.println("我是子类的静态方法");
    }
    public void self(){
        System.out.println("我是儿子的方法");
    }
}
public class Text_3 {
    public static void main(String[] args){
        Father f = new Son();
        f.hobby();
        f.high();
        f.sta();
//      f.self();//报错
        Son s = (Son) f;
        s.hobby();
        s.self();
        s.sta();
    }
}

输出为：

儿子喜欢打英雄联盟
儿子今年身高180cm
我是父类的静态方法
儿子喜欢打英雄联盟
我是儿子的方法
我是子类的静态方法

大家注意子类和父类中都有sta()方法，这并不是重写，它们都是自己类的方法，并无什么关系。

抽象类与抽象方法

为什么要使用抽象？

当父类的某些方法不确定时，可以用abstract关键字来修饰该方法，即：抽象方法，用abstract来修饰该类，即：抽象类。

我们都知道，父类是将子类所共同拥有的属性和方法进行抽取，这些属性和方法中，有的是已经明确实现了的，有的还无法确定，那么我们就可以将其定义成抽象，在后日子类进行重用，进行具体化。这样，抽象类也就诞生了。

用abstract修饰的类，即抽象类；用abstract修饰的方法，即抽象方法。

抽象方法

抽象方法不能有方法主体。格式如下：

//动物会叫
public abstract void cry(); 

抽象类

抽象类是为了把相同的但不确定的东西的提取出来，为了以后的重用。定义成抽象类的目的，就是为了在子类中实现抽象类。其实抽象类就是为了继承而出现的

abstract定义抽象类 ，抽象类可以没有抽象方法
抽象类不能直接实例化，只能被继承，可以通过向上转型完成对象实例
abstract定义抽象方法，不需要具体实现
包含抽象方法的类是抽象类
当继承的父类是抽象类时，需要将抽象类中的所有抽象方法全部实现。如果没有全部实现那么这个子类必须定义为抽象类，否则报错。
abstract 不能与static、final、private共存
抽象方法在子类实现时访问权限必须大于等于父类方法

格式如下：

abstract class Animal {
    String name;
    int age;

    // 抽象方法
    public abstract void cry(); 
}

希望大家能够像EDG一样证明自己，让那些看不好你的人，好好瞧瞧
加油，少年！