本文主要是介绍Java 三大特性之多态，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
目录
一、多态的概念
二、多态实现条件
三、重写
四、向上转型
1、语法格式
2、使用场景
3、向上转型的优缺点
五、向下转型
1、使用场景
2、instanceof
六、动态绑定与静态绑定
七、多态的优缺点
1、优点
2、缺点
一、多态的概念
完成某个行为，当不同的对象去完成时会产生出不同的状态。
二、多态实现条件
在java中要实现多态，必须要满足如下几个条件，缺一不可：
（1）必须在继承体系下
（2）子类必须要对父类中方法进行重写
（3）通过父类的引用调用重写的方法
多态体现：在代码运行时，当传递不同类对象时，会调用对应类中的方法。
里面会有很多新词，遇到看不懂的比如重写啥的，可以往下看有讲解。
//父类
//Animal.java
public class Animal {String name;public Animal(String name) {this.name = name;}void eat(){System.out.println(name + "吃饭");}
}//子类
//Cat.java
public class Cat extends Animal {public Cat(String name) {super(name);}//重写eat方法@Overridevoid eat(){System.out.println(name + "吃猫粮");}
}//Dog.java
public class Dog extends Animal {public Dog(String name) {super(name);}//重写eat方法@Overridevoid eat() {System.out.println(name + "吃狗粮");}
}///
//Test.java
public class Test {//传来的参数不一样，调用同一个重写的eat方法，输出结果不一样，就是多态//向上转型void eat(Animal a){a.eat();}public static void main(String[] args) {Cat cat = new Cat("新鲜哥");Dog dog = new Dog("小七");cat.eat();dog.eat();}
}
//输出结果
//新鲜哥吃猫粮
//小七吃狗粮三、重写
重写(override)：也称为覆盖。重写是子类对父类非静态、非private修饰，非final修饰，非构造方法等的实现过程进行重新编写, 返回值和形参都不能改变。即外壳不变，核心重写！重写的好处在于子类可以根据需要，定义特定于自己的行为。 也就是说子类能够根据需要实现父类的方法。
【规则】
- 子类在重写父类的方法时，一般必须与父类方法原型一致： 返回值类型 方法名 (参数列表) 要完全一致。
- 被重写的方法返回值类型可以不同，但是必须是具有父子关系的。
- 访问权限不能比父类中被重写的方法的访问权限更低。例如：如果父类方法被public修饰，则子类中重写该方法就不能声明为 protected。
- 父类被static、private修饰的方法和构造方法都不能被重写。
- 重写的方法，可以使用 @Override 注解来显式指定。有了这个注解能帮我们进行一些合法性校验。例如不小心将方法名字拼写错了 (比如写成 aet)，那么此时编译器就会发现父类中没有 aet 方法，就会编译报错，提示无法构成重写。
| 区别点 | 重写 | 重载 |
| 参数列表 | 不能修改 | 必须修改 |
| 返回类型 | 不能修改【除非是父子关系】 | 可以修改 |
| 访问限定符 | 不能做更严格的限制（可以降低限制） | 可以修改 |
即：方法重载是一个类的多态性表现,而方法重写是子类与父类的一种多态性表现。
【重写的设计原则】
对于已经投入使用的类，尽量不要进行修改。最好的方式是：重新定义一个新的类，来重复利用其中共性的内容， 并且添加或者改动新的内容。
例如：若干年前的手机，打电话来电显示只能显示号码，而今天的手机在来电显示的时候，不仅仅可以显示号码，还可以显示头像、地区等。在这个过程当中，我们不应该在原来老的类上进行修改，因为原来的类，可能还在有用户使用，正确做法是：新建一个新手机的类，对来电显示这个方法重写就好了，这样就达到了我 们当今的需求了。
四、向上转型
向上转型：实际就是创建一个子类对象，将其当成父类对象来使用。
1、语法格式
父类类型 对象名 = new 子类类型()
Animal cat = new Cat("新鲜哥");
//cat是父类类型，但可以引用一个子类对象，因为是从小范围向大范围的转换。2、使用场景
（1）直接赋值
（2）方法传参
（3）方法返回
public class TestAnimal {// 2. 方法传参：形参为父类型引用，可以接收任意子类的对象public static void eatFood(Animal a){a.eat();}// 3. 作返回值：返回任意子类对象public static Animal buyAnimal(String var){if("狗".equals(var) ){return new Dog("狗狗");}else if("猫" .equals(var)){return new Cat("猫猫");}else{return null;}}public static void main(String[] args) {Animal cat = new Cat("新鲜哥"); // 1. 直接赋值：子类对象赋值给父类对象Dog dog = new Dog("小七");eatFood(cat);eatFood(dog);Animal animal = buyAnimal("狗");animal.eat();animal = buyAnimal("猫");animal.eat();}
}
//输出结果
//新鲜哥吃猫粮
//小七吃狗粮
//狗狗吃狗粮
//猫猫吃猫粮3、向上转型的优缺点
向上转型的优点：让代码实现更简单灵活
向上转型的缺陷：不能调用到子类特有的方法，这就需要向下转型
五、向下转型
1、使用场景
将一个子类对象经过向上转型之后当成父类方法使用，再无法调用子类的方法，但有时候可能需要调用子类特有的 方法，此时：将父类引用再还原为子类对象即可，即向下转换。
//Cat.java
public class Cat extends Animal {public Cat(String name) {super(name);}@Overridevoid eat(){System.out.println(name + "吃猫粮");}//Cat类 特有的方法void mew(){System.out.println(name + "喵喵");}
}//Dog.java
public class Dog extends Animal {public Dog(String name) {super(name);}@Overridevoid eat() {System.out.println(name + "吃狗粮");}//Dog类 特有的方法void bark(){System.out.println(name + "汪汪");}
}//
public class TestAnimal {public static void main(String[] args) {Cat cat = new Cat("新鲜哥");Dog dog = new Dog("小七");
// 向上转型Animal animal = cat;animal.eat();animal = dog;animal.eat();
// 编译失败，编译时编译器将animal当成Animal对象处理
// 而Animal类中没有bark方法，因此编译失败
// animal.bark();// 向下转型
// 程序可以通过编程，但运行时抛出异常---因为：animal实际指向的是狗
// 现在要强制还原为猫，无法正常还原，运行时抛出：ClassCastExceptioncat = (Cat)animal;cat.mew();
// animal本来指向的就是狗，因此将animal还原为狗也是安全的dog = (Dog)animal;dog.bark();}
}2、instanceof
向下转型用的比较少，而且不安全，万一转换失败，运行时就会抛异常。Java中为了提高向下转型的安全性，引入了 instanceof ，如果该表达式为true，则可以安全转换。
public class TestAnimal {public static void main(String[] args) {Cat cat = new Cat("新鲜哥");Dog dog = new Dog("小七");
// 向上转型Animal animal = cat;animal.eat();animal = dog;animal.eat();if(animal instanceof Cat){ //结果为false，不执行cat = (Cat)animal;cat.mew();}if(animal instanceof Dog){ //结果为true，执行dog = (Dog)animal;dog.bark();}}
}
//输出结果
//新鲜哥吃猫粮
//小七吃狗粮
//小七汪汪六、动态绑定与静态绑定
静态绑定：也称为前期绑定(早绑定)，即在编译时，根据用户所传递实参类型就确定了具体调用那个方法。典型代表函数重载。
动态绑定：也称为后期绑定(晚绑定)，即在编译时，不能确定方法的行为，需要等到程序运行时，才能够确定具体调用那个类的方法。
七、多态的优缺点
1、优点
（1）能够降低代码的 "圈复杂度", 避免使用大量的 if - else
"圈复杂度"
圈复杂度是一种描述一段代码复杂程度的方式。一段代码如果平铺直叙，那么就比较简单容易理解。而如果有很多的条件分支或者循环语句，就认为理解起来更复杂。因此我们可以简单粗暴的计算一段代码中条件语句和循环语句出现的个数，这个个数就称为 "圈复杂度"。如果一个方法的圈复杂度太高，就需要考虑重构。
（2）可扩展能力更强，手机那个例子就是
2、缺点
（1）代码的运行效率降低。
（2）属性没有多态性
当父类和子类都有同名属性的时候，通过父类引用，只能引用父类自己的成员属性
（3）构造方法没有多态性
避免在构造方法中调用重写的方法，例如下面这段代码
class B {//构造方法public B() {func(); //会发生动态绑定}public void func() {System.out.println("B.func()");}
}
class D extends B {private int num = 1;@Overridepublic void func() {System.out.println("D.func() " + num);}
}public class Test {public static void main(String[] args) {D d = new D();}
}
//输出结果
//D.func() 0【运行顺序】
- 构造 D 对象的同时, 会调用 B 的构造方法.
- B 的构造方法中调用了 func 方法, 此时会触发动态绑定, 会调用到 D 中的 func
- 此时 D 对象自身还没有构造, 此时 num 处在未初始化的状态, 值为 0. 如果具备多态性，num的值应该是1.
所以在构造函数内，尽量避免使用实例方法，除了final和private方法。
【结论】
"用尽量简单的方式使对象进入可工作状态"，尽量不要在构造器中调用方法(如果这个方法被子类重写，就会触发动态绑定，但是此时子类对象还没构造完成)，可能会出现一些隐藏的但是又极难发现的问题。
完
这篇关于Java 三大特性之多态的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
