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对向上转型的理解

对向上转型的理解

作者: Ginkgo | 来源:发表于2019-11-29 09:53 被阅读0次

    下面是《Java开发入行真功夫》中关于Java向上转型的讲解

    我们在现实中常常这样说:这个人会唱歌。在这里,我们并不关心这个人是黑人还是白人,是成人还是小孩,也就是说我们更倾向于使用抽象概念“人”。再例如,麻雀是鸟类的一种(鸟类的子类),而鸟类则是动物中的一种(动物的子类)。我们现实中也经常这样说:麻雀是鸟。这两种说法实际上就是所谓的向上转型,通俗地说就是子类转型成父类。这也符合Java提倡的面向抽象编程思想。来看下面的代码

    package a.b;
    public class A {
    public void a1() {
           System.out.println("Superclass");
    }
    }
    

    A的子类B:

    package a.b;
    public class B extends A {
    public void a1() {
           System.out.println("Childrenclass"); //覆盖父类方法
    }
           public void b1(){} //B类定义了自己的新方法
    }
    

    C类:

    package a.b;
    public class C {
    public static void main(String[] args) {
           A a = new B(); //向上转型
           a.a1();
    }
    }
    

    如果运行C,输出的是Superclass 还是Childrenclass?不是你原来预期的Superclass,而是Childrenclass。这是因为a实际上指向的是一个子类对象。当然,你不用担心,Java虚拟机会自动准确地识别出究竟该调用哪个具体的方法。不过,由于向上转型,a对象会遗失和父类不同的方法,例如b1()。有人可能会提出疑问:这不是多此一举吗?我们完全可以这样写:

    B a = new B();
    a.a1();
    

    确实如此!但这样就丧失了面向抽象的编程特色,降低了可扩展性。其实,不仅仅如此,向上转型还可以减轻编程工作量。来看下面的显示器类Monitor:

    package a.b;
    public class Monitor{
    public void displayText() {}
    public void displayGraphics() {}
    }
    

    液晶显示器类LCDMonitor是Monitor的子类:

    package a.b;
    public class LCDMonitor extends Monitor {
    public void displayText() {
           System.out.println("LCD display text");
    }
    public void displayGraphics() {
           System.out.println("LCD display graphics");
    }
    }
    

    阴极射线管显示器类CRTMonitor自然也是Monitor的子类:

    package a.b;
    public class CRTMonitor extends Monitor {
    public void displayText() {
           System.out.println("CRT display text");
    }
    public void displayGraphics() {
           System.out.println("CRT display graphics");
    }
    }
    

    等离子显示器PlasmaMonitor也是Monitor的子类:

    package a.b;
    public class PlasmaMonitor extends Monitor {
    public void displayText() {
           System.out.println("Plasma display text");
    }
    public void displayGraphics() {
           System.out.println("Plasma display graphics");
    }
    }
    

    现在有一个MyMonitor类。假设没有向上转型,MyMonitor类代码如下:

    package a.b;
    public class MyMonitor {
    public static void main(String[] args) {
           run(new LCDMonitor());
           run(new CRTMonitor());
           run(new PlasmaMonitor());
    }
    public static void run(LCDMonitor monitor) {
           monitor.displayText();
           monitor.displayGraphics();
    }
    public static void run(CRTMonitor monitor) {
           monitor.displayText();
           monitor.displayGraphics();
    }
    public static void run(PlasmaMonitor monitor) {
           monitor.displayText();
           monitor.displayGraphics();
    }
    }
    

    可能你已经意识到上述代码有很多重复代码,而且也不易维护。有了向上转型,代码可以更为简洁:

    package a.b;
    public class MyMonitor {
    public static void main(String[] args) {
           run(new LCDMonitor());                      //向上转型
           run(new CRTMonitor());                     //向上转型
           run(new PlasmaMonitor());            //向上转型
    }
    public static void run(Monitor monitor) { //父类实例作为参数
           monitor.displayText();
           monitor.displayGraphics();
    }
    }
    

    我们也可以采用接口的方式,例如:

    package a.b;
    public interface Monitor {
    abstract void displayText();
    abstract void displayGraphics();
    }
    
    将液晶显示器类LCDMonitor稍作修改:
    package a.b;
    public class LCDMonitor implements Monitor {
    public void displayText() {
           System.out.println("LCD display text");
    }
    public void displayGraphics() {
           System.out.println("LCD display graphics");
    }
    }
    

    CRTMonitor、PlasmaMonitor类的修改方法与LCDMonitor类似,而MyMonitor可以不不作任何修改。
    可以看出,向上转型体现了类的多态性,增强了程序的简洁性

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