JAVA_面向對象_多態

1. 多態圖解

2. 代碼中體現多態性

   Format：

   父類名稱 對象名 = new 子類名稱();

   or

   接口名稱 對象名 = new 實現類名稱();

   // 父類
   public class Father {
       public void method(){
           System.out.println("parent class method call");
       }
   
       public void methodFather(){
           System.out.println("parent class specific method");  // 父類特有方法
       }
   }
   
   // 子類
   public class Son extends Father{
       @Override
       public void method(){
           System.out.println("sub class method call");
       }
   }
   
   public class DemoMulti{
       public static void main(String[] args){
           // 使用多態寫法，左側父類的引用，指向了右側子類的對象(類似於一隻狗被當做了一隻動物)
           Father son = new Son();
           son.method();  // sub class method call
           son.methodFather();  // parent class specific method
       }
   }
   

3. 多態中成員變量的特點

   訪問成員變量的兩種方式：

   1. 直接通過對象名稱訪問成員變量：看等號左邊是誰，優先用誰，沒有則向上找

   2. 間接通過成員方法訪問成員變量：看該方法屬於誰，優先用誰，沒有則向上找

      指的是 Father son = new Son(); 中的等號

   口訣：編譯看右邊，運行還看右邊

   // 父類
   public class Father {
       String name = "Father";
       
       public String showName() {
           return this.name;
       }
   }
   
   // 子類
   public class Son extends Father{
   	String name = "Son";
       int age = 20;
       
       @Override
       public String showName() {  
           return this.name;
       }
   }
   
   public class DemoMulti{
       public static void main(String[] args){
           // 使用多態寫法，左側父類的引用，指向了右側子類的對象(類似於一隻狗被當做了一隻動物)
           Father son = new Son();
           System.out.println(son.name);  // Father
           // System.out.println(son.age);  // 錯誤寫法
           
           // 子類沒有覆蓋重寫，就是父：Father
           // 子類有覆蓋重寫，就是子：Son
           System.out.println(son.showName());  // Son
       }
   }
   

4. 多態中成員方法的特點

   看 new 的是誰，就優先用誰，沒有則向上找

   口訣：編譯看左邊，運行看右邊

   // 父類
   public class Father {
       public void method(){
           System.out.println("parent class method call");
       }
   
       public void methodFather(){
           System.out.println("parent class specific method");  // 父類特有方法
       }
   }
   
   // 子類
   public class Son extends Father{
       @Override
       public void method(){
           System.out.println("sub class method call");
       }
       
       public void methodSon(){
           System.out.println("son class specific method");  // 父類特有方法
       }
   }
   
   public class DemoMulti{
       public static void main(String[] args){
           Father son = new Son();  // 多態
           son.method();  // 父子都有，優先用子
           son.emthodFather();  // 子類沒有，父類有，向上找到父類
           
           // son.methodSon();  // 錯誤寫法
       }
   }
   

5. 對象轉型圖解

6. 對象的向上轉型

   public abstract class Animal {
       public abstract void eat();
   }
   
   public class Cat extends Animal{
       @Override
       public void eat(){
           System.out.println("cat eat fish");
       }
   }
   
   public class DemoTransition {
       public static void main(String[] args) {
           // 對象的向上轉型，就是父類引用 指向 子類對象
           Animal cat = new Cat();
           cat.eat();  // cat eat fish
       }
   }
   

7. 對象的向下轉型

   向上轉型有一個弊端：對象一旦向上轉型爲父類，那麼就無法調用子類原本特有的內容

   public abstract class Animal {
       public abstract void eat();
   }
   
   public class Cat extends Animal{
       @Override
       public void eat(){
           System.out.println("cat eat fish");
       }
       
       public void catchMouse(){
           System.out.println("cat catches mouse");
       }
   }
   
   public class DemoTransition {
       public static void main(String[] args) {
           // 對象的向上轉型，就是父類引用 指向 子類對象
           Animal cat = new Cat();
           cat.eat();  // cat eat fish
   
           // cat.catchMouse();  // 錯誤寫法
           // 向下轉型，進行還原
           Cat transitionCat = (Cat) cat;
           transitionCat.catchMouse(); // cat catches mouse
       }
   }
   

   用 instanceof 關鍵字進行類型判斷(爲了避免向下轉型異常：ClassCastException)

   if (cat instanceof Cat){
       Cat transitionCat = (Cat) cat;
   }
   

8. 綜合案例(筆記本USB接口)

   // 定義 USB 接口

   public interface USB {
       void enable();
       void disable();
   }
   

   // 鼠標實現類

   // 鼠標是一種 USB 設備
   public class Mouse implements USB {
       String name = "mouse";
   
       @Override
       public void enable() {
           System.out.println("enable " + this.name);
       }
   
       @Override
       public void disable() {
           System.out.println("disable " + this.name);
       }
   
       public void click(){
           System.out.println("click on the event");
       }
   }
   

   // 鍵盤實現類

   // 鍵盤也是一種 USB 設備
   public class KeyBoard implements USB {
       String name = "key board";
   
       @Override
       public void enable() {
           System.out.println("enable " + this.name);
       }
   
       @Override
       public void disable() {
           System.out.println("disable " + this.name);
       }
   
       public void tap(){
           System.out.println("tap on a event");
       }
   }
   

   // 電腦類

   public class MacBookPro {
       public void powerOn() {
           System.out.println("powerOn");
       }
   
       public void powerOff() {
           System.out.println("powerOff");
       }
   
       // 使用 USB 設備的方法，使用接口作爲方法的參數
       public void useDevice(USB usb) {
           usb.enable();
           if (usb instanceof Mouse){
               // 向下轉型
               Mouse mouse = (Mouse) usb;
               mouse.click();
           } else if (usb instanceof KeyBoard){
               KeyBoard keyBoard = (KeyBoard) usb;
               keyBoard.tap();
           }
           usb.disable();
       }
   }
   

   // main()

   public class DemoCase {
       public static void main(String[] args) {
           MacBookPro book = new MacBookPro();
   
           USB mouse = new Mouse();  // 多態寫法，向上轉型
           KeyBoard keyBoard = new KeyBoard();  // 自動發生了向上轉型
   
           book.powerOn();  // powerOn
           book.useDevice(mouse);  // enable mouse, click on the event, disable mouse
           // 也可以直接傳匿名對象 new KeyBoard()
           book.useDevice(keyBoard);  // enable key board, tap on a event, disable key board
           book.powerOff();  // powerOff
       }
   }