Java入门-多态

Java 引用变量有两个类型。如果编译时类型和运行时类型不一致，就可能出现多态。

• 编译时类型：由声明该变量时使用的类型决定

• 运行时类型：由实际运行时赋给该变量的对象决定

向上类型转换

示例代码：

public class BaseClass {
    public int book = 6;

    public void base() {
        System.out.println("父类的普通方法");
    }

    public void test() {
        System.out.println("父类的test方法");
    }
}

public class SubClass extends BaseClass {
    public String book = "轻量级 Java EE";

    public void test() {
        System.out.println("子类的test方法");
    }

    public void sub() {
        System.out.println("子类的sub方法");
    }

    public static void main(String[] args) {
        BaseClass ploymophicBc = new SubClass();
        System.out.println(ploymophicBc.book);
        ploymophicBc.base();
        ploymophicBc.test();
        // 因为 ploymophicBc 的编译时类型是 BaseClass
        // BaseClass 类没有提供 sub 方法，所以下面代码编译时会出错
        // ploymophicBc.sub();
    }
}

上面的例子中，引用变量 ploymophicBc 比较特殊，它的编译时类型是 BaseClass，而运行时类型是 SubClass。

ploymophicBc.sub() 这行代码会在编译时报错，因为 ploymophicBc 编译时类型为 BaseClass，而 BaseClass 中没有定义 sub 方法，因此编译时无法通过。

但是注意，ploymophicBc.book 的值为 6， 而不是 ”轻量级 Java EE“。因为对象的实例变量不具备多态性，系统总是试图访问它编译时类型所定义的成员变量，而非运行时。

小结

子类其实是一种特殊的父类，因此 java 允许把父类的引用指向子类对象，这被称为向上转型（upcasting），向上转型由系统自动完成。

可以调用哪些方法，取决于引用类型（编译时）。

具体调用哪个方法，取决于引用指向的实例对象（运行时）。

向下类型转换

问题：引用变量在代码编译过程中，只能调用它编译时类型具备的方法，而不能调用它运行时类型具备的方法

解决：强制转换成运行时类型

方法：引用类型之间的转换只能在有继承关系的两个类型之间进行，否则编译出错。如果想把一个父类引用变量的编译时类型转换成子类类型，则这个引用变量的运行时类型得是子类类型，否则引发 ClassCastException 异常

示例代码：

//创建子类对象
Dog dog = new Dog();

// 向上类型转换(类型自动提升),不存在风险
// 此时 animal 为 Dog 类型
Animal animal = dog;

// 风险演示：编译阶段不会报错，但是运行时会报错
// 根据上面的语句，此时 animal 指向 Dog 类型对象，没有办法转化成 Cat 对象。
Cat cat = (Cat)animal; // 1.强转成功，编译时按 Cat 类型  2. 但运行时 Dog 类型，类型不匹配，直接报错

instanceof

为了解决强制类型转换，可能引发的 ClassCastException 异常，引入 instanceof 运算符。

instanceof 运算符的含义：用于判断左边的对象（运行时类型）是否是右边的类或者其子类、实现类的实例。如果是返回 true，否则返回 false。

在之前的代码中，强制类型转换前使用 instanceof 判断：

if (anmial instanceof Cat) {
    Cat cat = (Cat)animal;
}