Java的多态机制

多态

1.概念

多态是面向对象的三大特征之一，指的是一种事物有多种形态，通过多态，我们可以提高程序的扩展力，降低程序的耦合度。

比如说有这样的一种场景：你养了小动物，小猫，小狗，小鸟，它们都是动物，每个小动物都要吃东西，我们可以设置它们都有吃的功能，但是它们吃的东西不一样，所以需要重写父类的方法。

多态对象只能调用父类中定义过的，然后子类中重写的方法,并不能调用子类的特有功能。

2.向上转型和向下转型

1.向上转型 子----->父(自动类型转换)

2.向下转型 父----->子(强制类型转换)

如果我们想要访问的方法是子类中特有的方法，我们就要做向下类型转换

3.静态绑定和动态绑定(重点理解)

Java程序有编译阶段和运行阶段

现在我通过一个例子，来简单说明一下

public class AnimalTest{
    public static void main(String[]args){
    Animal a=new Cat();
    Animal b=new Bird();
    a.move();
    

  }


}
class Animal{
// 移动的方法
  public void move(){
    System.out.println("动物在移动！！！");
  }
}
// 鸟儿类，子类
public class Bird extends Animal{

  // 重写父类的move方法
  public void move(){
    System.out.println("鸟儿在飞翔！！！");
  }

  // 也有自己特有的方法
  public void sing(){
    System.out.println("鸟儿在歌唱！！！");
  }

}
// 猫类，子类
public class Cat extends Animal{

  // 对move方法进行重写
  public void move(){
    System.out.println("cat走猫步！");
  }

  // 猫除了move之外，应该有自己特有的行为，例如抓老鼠。
  // 这个行为是子类型对象特有的方法。
  public void catchMouse(){
    System.out.println("猫正在抓老鼠！！！！");
  }

}
class Dog{
public void move(){
  System.out.println("狗在散步");
}

}

编译阶段:

编译器只知道a是Animal类型，所以在编译的时候，编译器会去Animal.class字节码文件去找move()方法,找到了的话，就绑定上move()方法，编译通过，静态绑定成功(编译阶段属于静态绑定)

运行阶段:

运行阶段，实际上堆内存中创建的Java对象是Cat对象，所以运行的时候，真正参与move的对象是一只猫，所以运行阶段会动态执行Cat方法的move()方法,这个过程属于运行阶段绑定(运行阶段属于动态绑定)

总结来说就是:编译看左边，运行看右边

4. instanceof 关键字

4.1为什么要使用instanceof

4.2使用向下转型的危险

我们在向下转型的时候，最好使用instanceof关键字判断以后再转型，不然可能出现java.lang.ClassCastException异常

根据上面已经写的代码，我接下来，写一个例子，来说明一下

Animal a = new Cat();
    Bird b = (Bird) a;
    b.sing();

这个时候就会出现异常，虽然编译的时候不会报错，但是事实上，a引用底层其实是Cat,而b却指向了它，所以会报错，因为Cat里面没有sing方法