多態動手動腦

来源:http://www.cnblogs.com/kailugaji/archive/2016/11/19/6081624.html
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一、怎樣判斷對象是否可以轉換？可以使用instanceof運算符判斷一個對象是否可以轉換為指定的類型，參看實例: TestInstanceof.java 二、下列語句哪一個將引起編譯錯誤?為什麼?哪一個會引起運行時錯誤?為什麼? m=d; d=m; d=(Dog)m; d=c; c=(Cat)m; ...


一、怎樣判斷對象是否可以轉換？可以使用instanceof運算符判斷一個對象是否可以轉換為指定的類型，參看實例: TestInstanceof.java

 

public class TestInstanceof
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        //聲明hello時使用Object類，則hello的編譯類型是Object，Object是所有類的父類
        //但hello變數的實際類型是String
        Object hello = "Hello";
        //String是Object類的子類，所以返回true。
        System.out.println("字元串是否是Object類的實例：" + (hello instanceof Object));
        //返回true。
        System.out.println("字元串是否是String類的實例：" + (hello instanceof String));
        //返回false。
        System.out.println("字元串是否是Math類的實例：" + (hello instanceof Math));
        //String實現了Comparable介面，所以返回true。
        System.out.println("字元串是否是Comparable介面的實例：" + (hello instanceof Comparable));
        String a = "Hello";
        //String類既不是Math類，也不是Math類的父類，所以下麵代碼編譯無法通過
        //System.out.println("字元串是否是Math類的實例：" + (a instanceof Math));
    }
}

 

二、下列語句哪一個將引起編譯錯誤?為什麼?哪一個會引起運行時錯誤?為什麼?

m=d;

d=m;

d=(Dog)m;

d=c;

c=(Cat)m;

先進行自我判斷，得出結論後，運行TestCast.java實例代碼，看看你的判斷是否正確

 

class Mammal{}
class Dog extends Mammal {}
class Cat extends Mammal{}

public class TestCast
{
    public static void main(String args[])
    {
        Mammal m;
        Dog d=new Dog();
        Cat c=new Cat();
        m=d;
        //d=m;
        d=(Dog)m;
        //d=c;
        //c=(Cat)m;

    }
}

 

d=m;

d=c;

c=(Cat)m;

這三句話有錯。

三、請看以下“變態”的類（參看示例ParentChildTest.java），運行以下測試代碼，並回答問題：1.程式運行結果是什麼？2.你如何解釋會得到這樣的輸出？3.電腦是不會出錯的，之所以得到這樣的運行結果也是有原因的，那麼從這些運行結果中，你能總結出Java的哪些語法特性？

 

public class ParentChildTest {
    public static void main(String[] args) {
        Parent parent=new Parent();
        parent.printValue();
        Child child=new Child();
        child.printValue();
        
        parent=child;
        parent.printValue();
        
        parent.myValue++;
        parent.printValue();
        
        ((Child)parent).myValue++;
        parent.printValue();
        
    }
}

class Parent{
    public int myValue=100;
    public void printValue() {
        System.out.println("Parent.printValue(),myValue="+myValue);
    }
}
class Child extends Parent{
    public int myValue=200;
    public void printValue() {
        System.out.println("Child.printValue(),myValue="+myValue);
    }
}

 

1、結果：

2、Java語法特性：

    （1）當子類與父類擁有一樣的方法，並且讓一個父類變數引用一個子類對象時，到底調用哪個方法，由對象自己的“真實”類型所決定，這就是說：對象是子類型的，它就調用子類型的方法，是父類型的，它就調用父類型的方法。

這個特性實際上就是面向對象“多態”特性的具體表現。

    （2）如果子類與父類有相同的欄位,則子類中的欄位會代替或隱藏父類的欄位，子類方法中訪問的是子類中的欄位（而不是父類中的欄位）。如果子類方法確實想訪問父類中被隱藏的同名欄位，可以用super關鍵字來訪問它。如果子類被當作父類使用,則通過子類訪問的欄位是父類的!

四、請使用javap查看編譯器為TestPolymorphism.java生成的位元組碼指令，然後通過互聯網搜索資料，嘗試從底層開始理解Java編譯器是如何為多態代碼生成位元組碼指令，在程式運行過程中，多態特性又是如何實現的。

 

class Parent1        
{
    public int value=100;    
    public void Introduce()
    {
            System.out.println("I'm father");
        }
}
class Son extends Parent1
{
    public int value=101;
         public void Introduce()
    {
            System.out.println("I'm son");    
}
}
class Daughter extends Parent1
{
    public int value=102;
    public void Introduce()
    {
            System.out.println("I'm daughter");    
}
}
public class TestPolymorphism
{
    public static void main(String args[])
    {
        Parent1 p=new Parent1();
        p.Introduce();//子類的方法
        System.out.println(p.value);//父類的變數對象
        p=new Son();
        p.Introduce();
        System.out.println(p.value);
        p=new Daughter();
        p.Introduce();
        System.out.println(p.value);
    }
}

結果：

五、在實例中理解多態的含義與用途

1、三種動物對應三個類，每個類定義一個eat()方法，表示吃飼養員給它們的食物，再設計一個Feeder類代表飼養員，其name欄位保存飼養員名字，三個方法分別代表喂養三種不同的動物，其參數分別引用三種動物對象。

 

package Zoo1;
public class Zoo 
{
    public static void main(String args[])
    {
        Feeder f = new Feeder("小李");
        // 飼養員小李喂養一隻獅子
        f.feedLion(new Lion());
        // 飼養員小李喂養十隻猴子
        for (int i = 0; i < 10; i++)
         {
            f.feedMonkey(new Monkey());
        }        
        // 飼養員小李喂養5只鴿子
        for (int i = 0; i < 5; i++)
         {
            f.feedPigeon(new Pigeon());
        }    
    }
}
class Feeder 
{
    public String name;
    public Feeder(String name)
    {
        this.name = name;
    }    
    public void feedLion(Lion l)
    {
        l.eat();
    }    
    public void feedPigeon(Pigeon p)
    {
        p.eat();
    }    
    public void feedMonkey(Monkey m)
    {
        m.eat();
    }
}
class Lion
{
    public void eat() 
    {
        System.out.println("我不吃肉誰敢吃肉！");
    }
}
class Monkey 
{
    public void eat() 
    {
        System.out.println("我什麼都吃，尤其喜歡香蕉。");
    }
}
class Pigeon 
{
    public void eat() 
    {
        System.out.println("我要減肥，所以每天只吃一點大米。");
    }
}

 

2、第一次程式重構：引入繼承，簡化Feeder類

 

package Zoo2;
public class Zoo 
{   
    public static void main(String args[])
    {
            Feeder f = new Feeder("小李");
            //飼養員小李喂養一隻獅子
            f.feedAnimal(new Lion());
            //飼養員小李喂養十隻猴子
            for (int i = 0; i < 10; i++) 
        {
                f.feedAnimal(new Monkey());    
        }
            //飼養員小李喂養5只鴿子
            for (int i = 0; i < 5; i++) 
        {
                f.feedAnimal(new Pigeon());
            }
    }
}
class Feeder 
{
    public String name;
    Feeder(String name) 
    {
        this.name = name;
    }    
    public void feedAnimal(Animal an) 
   {
        an.eat();
    }
}
abstract class Animal 
{
    public abstract void eat();
}
class Lion extends Animal 
{
    public void eat() 
   {
        System.out.println("我不吃肉誰敢吃肉！");
    }
}
class Monkey extends Animal 
{
    public void eat() 
    {
        System.out.println("我什麼都吃，尤其喜歡香蕉。");
    }
}
class Pigeon extends Animal 
{    
   public void eat() 
    {
       System.out.println("我要減肥，所以每天只吃一點大米。");
    }
}

 

3、第二次程式重構，修改feedAnimals方法，讓它接收一個Animal數組……

 

package Zoo3;
public class Zoo {
    public static void main(String args[]) {
        Feeder f = new Feeder("小李");
        Animal[] ans = new Animal[16];
        //飼養員小李喂養一隻獅子
        ans[0] = new Lion();
        //飼養員小李喂養十隻猴子
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            ans[1 + i] = new Monkey();
        }
        //飼養員小李喂養5只鴿子
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            ans[11 + i] = new Pigeon();
        }
        f.feedAnimals(ans);
    }
}
class Feeder {
    public String name;
    Feeder(String name) {
        this.name = name;
    }
    public void feedAnimals(Animal[] ans) {
        for (Animal an : ans) {
            an.eat();
        }
    }
}
abstract class Animal {
    public abstract void eat();
}
class Lion extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("我不吃肉誰敢吃肉！");
    }
}
class Monkey extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("我什麼都吃，尤其喜歡香蕉。");
    }
}
class Pigeon extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("我要減肥，所以每天只吃一點大米。");
    }
}

 

4、第三次重構，修改feedAnimals方法，讓其接收一個元素數目可變的對象容器。

 

package Zoo4;
import java.util.Vector;
public class Zoo {
    public static void main(String args[]) {
        Feeder f = new Feeder("小李");
        Vector<Animal> ans = new Vector<Animal>();
        //飼養員小李喂養一隻獅子
        ans.add(new Lion());
        //飼養員小李喂養十隻猴子
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            ans.add(new Monkey());
        }
        //飼養員小李喂養5只鴿子
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            ans.add(new Pigeon());
        }
        f.feedAnimals(ans);
    }
}
class Feeder {
    public String name;
    Feeder(String name) {
        this.name = name;
    }
    public void feedAnimals(Vector<Animal> ans) {
        for (Animal an : ans) {
            an.eat();
        }
    }
}
abstract class Animal {
    public abstract void eat();
}
class Lion extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("我不吃肉誰敢吃肉！");
    }
}
class Monkey extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("我什麼都吃，尤其喜歡香蕉。");
    }
}
class Pigeon extends Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("我要減肥，所以每天只吃一點大米。");
    }
}

 

5、從這個示例中可以看到，通過在編程中應用多態，可以使我們的代碼具有更強的適用性。當需求變化時，多態特性可以幫助我們將需要改動的地方減少到最低限度。

多態編程有兩種主要形式：

（1）繼承多態：示常式序使用的方法

（2）介面多態：使用介面代替抽象基類。

使用多態最大的好處是：

當你要修改程式並擴充系統時，你需要修改的地方較少，對其它部分代碼的影響較小！千萬不要小看這兩個“較”字！程式規模越大，其優勢就越突出。

六、用多態的方法模擬ATM操作流程。

 

//王榮榮 2016/11/18
import java.util.Scanner;
class PersonalAccount{
    private String passWord="123456";//密碼
    private String number;//銀行卡號
    private int money=0;
    public int getMoney(){
        return money;
        }//餘額
    public void setPw(String s){
        passWord=s;
        }//設置密碼
    public void addMoney(int x){
        money+=x;
        }//加錢
    public void minusMoney(int x){
        money-=x;
        }//減錢
    public boolean whetherPwTrue(String s){//密碼是否正確
        if(s.equals(passWord))
            return true;
        else return false;
    }
    }
    abstract class PATM{
    abstract boolean withdraw(int x);//取款
    abstract void save(int x);//存款
    abstract boolean transfer(String s,int x);//轉賬
    abstract boolean ifPass(String s);//判斷輸入的密碼是否正確
    abstract int getRest();//查詢餘額
    abstract void setPassword(String s);//設置密碼
    }
    class ATM extends PATM{
    private String numbers[]={"123451","123452",
            "123453","123454","123455"};//資料庫中已有的賬戶卡號
    private PersonalAccount account=new PersonalAccount();
    public boolean withdraw(int x) {
        if(x>account.getMoney())
            return false;
        else{
            account.minusMoney(x);
            return true;
        }
    }
    public void save(int x) {
        account.addMoney(x);
    }
    public boolean transfer(String s, int x) {
        //轉賬
        //先判斷轉到賬戶號是否存在
        //再判斷餘額是否足夠
        boolean flag=false;
        for(int i=0;i<numbers.length;i++)
            if(s.equals(numbers[i])) flag=true;
        if(x>account.getMoney()) flag=false;
        if(x<=account.getMoney()&&flag) account.minusMoney(x);;
        return flag;
    }
    public boolean ifPass(String s) {
        return account.whetherPwTrue(s);
    }
    public int getRest() {
        return account.getMoney();
    }
    public void setPassword(String s) {
        account.setPw(s);        
    }
    }
public class Atm1 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner in=new Scanner(System.in);
        ATM atm=new ATM();
        int choose=0,num=0;
        String pw="";
        next:while(true){
            System.out.println("是否進入賬戶（0否1是）：");
            int kk=in.nextInt();
            if(kk==0) break;
            else if(kk!=1){
                System.out.println("輸入錯誤！");
                continue;
            }
            System.out.println("輸入賬戶密碼：");
            pw=in.next();
            if(atm.ifPass(pw)){
                while(true){
                    showFace();
                    choose=in.nextInt();
                    switch(choose){
                    case 1:
                        System.out.println("輸入存款金額：");
                        num=in.nextInt();
                        atm.save(num);
                        System.out.println("存款成功！");
                        System.out.println("當前餘額："+atm.getRest()+"元");
                        break;
                    case 2:
                        System.out.println("請選擇：");
                        int a[]={100,500,1000,1500,2000,5000};
                        for(int i=0;i<a.length;i++)
                            System.out.println((i+1)+"."+a[i]+"元");
                        System.out.println("7.其他");
                        int ch=in.nextInt();
                        if(ch>=1&&ch<=6){
                            if(atm.withdraw(a[ch-1]))
                                System.out.println("取款成功！");
                            else
                                System.out.println("餘額不足！");
                        }
                        else if(ch==7){
                            System.out.println("請輸入取款金額：");
                            num=in.nextInt();
                            if(atm.withdraw(num))
                                System.out.println("取款成功！");
                            else 
                                System.out.println("餘額不足！");
                        }
                        else 
                            System.out.println("輸入有誤！");
                        System.out.println("當前餘額："+atm.getRest()+"元");
                        break;
                    case 3:
                        System.out.println("賬戶號：");
                        String s=in.next();
                        System.out.println("轉賬金額：");
                        int i=in.nextInt();
                        if(atm.transfer(s, i))
                            System.out.println("轉賬成功！");
                        else
                            System.out.println("轉賬失敗！");
                        System.out.println("當前餘額："+atm.getRest()+"元");
                        break;
                    case 4:
                        System.out.println("輸入六位數密碼：");
                        String p=in.next();
                        atm.setPassword(p);
                        break;
                    case 5:
                        System.out.println("當前餘額："+atm.getRest()+"元");
                        break;
                    default:
                        continue next;
                    }
                }
            }
            else
                System.out.println("密碼錯誤！");
        }
    }
  //顯示菜單方法
    public static void showFace(){
        System.out.println("1.存款");
        System.out.println("2.取款");
        System.out.println("3.轉賬匯款");
        System.out.println("4.修改密碼");
        System.out.println("5.查詢餘額");
        System.out.println("6.退卡");
        System.out.println("請選擇：");
    }
    }

 

結果：

 

 

 

 

 

 

 

 


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