Java核心基础(十)


本篇文章内容来自尚硅谷java核心基础免费课程的笔记整理(去掉了一些繁杂多余的内容)。
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因为在深入学习研究公开的已知漏洞时发现自己的java功底不够。
于是又开了个新坑。

“一个好的黑客,必须要懂编程”- - 尹毅《代码审计 企业级Web代码安全架构》


面向对象特征之三

多态性

  多态性,是面向对象中最重要的概念,在Java中的体现:
    对象的多态性:父类的引用指向子类的对象
    可以直接应用在抽象类和接口上

  Java引用变量有两个类型:编译时类型和运行时类型。编译时类型由声明该变量时使用的类型决定,运行时类型由实际赋给该变量的对象决定。简称:编译时,看左边;运行时,看右边。

  若编译时类型和运行时类型不一致,就出现了对象的多态性(Polymorphism)
  多态情况下,
    “看左边”:看的是父类的引用(父类中不具备子类特有的方法)
    “看右边”:看的是子类的对象(实际运行的是子类重写父类的方法)

  对象的多态 —在Java中,子类的对象可以替代父类的对象使用
  一个变量只能有一种确定的数据类型
  一个引用类型变量可能指向(引用)多种不同类型的对象

Person p = new Student();
Object o = new Person();//Object类型的变量o,指向Person类型的对象
o = new Student(); //Object类型的变量o,指向Student类型的对象

  子类可看做是特殊的父类,所以父类类型的引用可以指向子类的对象:向上转型(upcasting)

  一个引用类型变量如果声明为父类的类型,但实际引用的是子类对象,那么该变量就不能再访问子类中添加的属性和方法

  属性是在编译时确定的,编译时e为Person类型,没有school成员变量,因而编译错误。

  多态性应用举例:

    方法声明的形参类型为父类类型,可以使用子类的对象作为实参调用该方法

使用子类对象作为参数传给父类形参

  正常的方法调用

Person e = new Person();
e.getInfo();
Student e = new Student();
e.getInfo();

  虚拟方法调用(多态情况下)
    子类中定义了与父类同名同参数的方法,在多态情况下,将此时父类的方法称为虚拟方法,父类根据赋给它的不同子类对象,动态调用属于子类的该方法。这样的方法调用在编译期是无法确定的(运行时状态确定)。

Person e = new Student();
e.getInfo(); //调用Student类的getInfo()方法

  编译时类型和运行时类型
    编译时e为Person类型,而方法的调用是在运行时确定的,所以调用的是Student类的getInfo()方法。
              ——动态绑定

  重载(重写),是指允许存在多个同名方法,而这些方法的参数不同。编译器根据方法不同的参数表,对同名方法的名称做修饰。对于编译器而言,这些同名方法就成了不同的方法。它们的调用地址在编译期就绑定了。Java的重载是可以包括父类和子类的,即子类可以重载父类的同名不同参数的方法。

  所以:对于重载而言,在方法调用之前,编译器就已经确定了所要调用的方法,这称为“早绑定”或“静态绑定”;

  而对于多态,只有等到方法调用的那一刻,解释运行器才会确定所要调用的具体方法,这称为“晚绑定”或“动态绑定”。

  多态小结:

    多态作用:
     提高了代码的通用性,常称作接口重用

    前提:
     需要存在继承或者实现关系
     有方法的重写

    成员方法:
     编译时:要查看引用变量所声明的类中是否有所调用的方法。
     运行时:调用实际new的对象所属的类中的重写方法。

    成员变量:
     不具备多态性,只看引用变量所声明的类。

  instanceof 操作符:

   x instanceof A:检验x是否为类A的对象,返回值为boolean型。

     要求x所属的类与类A必须是子类和父类的关系,否则编译错误。
     如果x属于类A的子类B,x instanceof A值也为true。

     代码示例

public class Person extends Object {}
public class Student extends Person {}
public class Graduate extends Person {}
-------------------------------------------------------------------
public void method1(Person e) {
	if (e instanceof Person) 
		// 处理Person类及其子类对象
	if (e instanceof Student) 
		//处理Student类及其子类对象
	if (e instanceof Graduate)
		//处理Graduate类及其子类对象
}

  对象类型转换(Casting):

   基本数据类型的Casting:
     自动类型转换:小的数据类型可以自动转换成大的数据类型,如long g=20; double d=12.0f
     强制类型转换:可以把大的数据类型强制转换(casting)成小的数据类型,如 float f=(float)12.0; int a=(int)1200L

   对Java对象的强制类型转换称为造型

     从子类到父类的类型转换可以自动进行
     从父类到子类的类型转换必须通过造型(强制类型转换)实现
     无继承关系的引用类型间的转换是非法的
     在造型前可以使用instanceof操作符测试一个对象的类型

     对象类型转换简单举例:

public class ConversionTest {
	public static void main(String[] args) {
		double d = 13.4;
		long l = (long) d;
		System.out.println(l);
		int in = 5;
		// boolean b = (boolean)in;
		Object obj = "Hello";
		String objStr = (String) obj;
		System.out.println(objStr);
		Object objPri = new Integer(5);   (新版java中integer(x)初始化已过时)
		// 所以下面代码运行时引发ClassCastException异常
		// 抛异常是因为Integer类与String类无继承关系,所以不可转换
		String str = (String) objPri;
	}
}

     小插一嘴,instanceof操作符的底层实现也是由强制类型转换抓ClassCastException异常来确认是否有继承关系的

类型转换简单总结

  继承属性与继承方法(方法重写)的简单举例练习:

class Base {
    int count = 10;
    public void display() {
        System.out.println(this.count);
    }
}
class Sub extends Base{
    int count = 20;
    public void display(){
        System.out.println(this.count);
    }
}
public class FieldMethodTest {
    public static void main(String[] args){
        Sub s = new Sub();
        System.out.println(s.count);      // 输出 20 
        s.display();                                 // 输出20 (方法重写)
        Base b = s;                                // 父类的引用指向子类的对象(属性是父类的,但是会使用子类已经重写的方法)
        System.out.println(b == s);       // true 
        System.out.println(b.count);      // 输出 10 (子类同名属性影响不了父类属性)
        b.display();                                  // 输出 20  父类引用指向了子类的对象,所以使用子类已经重写的方法
    }
}

  子类继承父类(复习要点):

    若子类重写了父类方法,就意味着子类里定义的方法彻底覆盖了父类里的同名方法,系统将不可能把父类里的方法转移到子类中。

    对于实例变量则不存在这样的现象,即使子类里定义了与父类完全相同的实例变量,这个实例变量依然不可能覆盖父类中定义的实例变量


今天的代码例子多,希望看到的各位能实际使用IDE,去编译,去测试,加深理解。记住多态是运行时行为。并且到现在java三大特性:封装、继承和多态已经写完了。个人感觉理解这三大特性有多深、理解java就有多深。


文章作者: meta-taamr
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