什么是多態(tài)？多態(tài)的向上轉(zhuǎn)型和向下轉(zhuǎn)型

Java中，多態(tài)指的是同一行為，具有多個(gè)不同表現(xiàn)形式。通過多態(tài)，可以消除類之間的耦合關(guān)系，提高程序的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性。但多態(tài)在調(diào)用方法時(shí)，父類中如果沒有該方法，會(huì)出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤。也就是說，如果沒有進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換，不能調(diào)用子類擁有，而父類沒有的方法。編譯都錯(cuò)誤，更別說運(yùn)行了。這也是多態(tài)給我們帶來的一點(diǎn)"小麻煩"。所以，想要調(diào)用子類特有的方法，必須做向下轉(zhuǎn)型。

基本數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換

- 自動(dòng)轉(zhuǎn)換: 范圍小的賦值給范圍大的.自動(dòng)完成:double d = 5;

- 強(qiáng)制轉(zhuǎn)換: 范圍大的賦值給范圍小的,強(qiáng)制轉(zhuǎn)換:int i = (int)3.14

多態(tài)的轉(zhuǎn)型分為向上轉(zhuǎn)型(自動(dòng)轉(zhuǎn)換)與向下轉(zhuǎn)型(強(qiáng)制轉(zhuǎn)換)兩種，下面來做詳細(xì)介紹。

向上轉(zhuǎn)型

多態(tài)本身是子類類型向父類類型向上轉(zhuǎn)換(自動(dòng)轉(zhuǎn)換)的過程，這個(gè)過程是默認(rèn)的。當(dāng)父類引用指向一個(gè)子類對象時(shí)，便是向上轉(zhuǎn)型,具體格式如下：

父類類型  變量名 = new 子類類型();
如：Animal a = new 接下來通過一個(gè)案例演示多態(tài)調(diào)用子類的過程，具體代碼如下： Cat();

父類類型相對與子類來說是大范圍的類型，Animal是動(dòng)物類，是父類類型。Cat是貓類，是子類類型。Animal類型的范圍當(dāng)然很大，包含一切動(dòng)物。所以子類范圍小可以直接自動(dòng)轉(zhuǎn)型給父類類型的變量。

向下轉(zhuǎn)型(強(qiáng)制轉(zhuǎn)換)

父類類型向子類類型向下轉(zhuǎn)換的過程，這個(gè)過程是強(qiáng)制的。一個(gè)已經(jīng)向上轉(zhuǎn)型的子類對象，將父類引用轉(zhuǎn)為子類引用，可以使用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換的格式，便是向下轉(zhuǎn)型。具體格式如下：

子類類型 變量名 = (子類類型) 父類變量名;
如:Aniaml a = new Cat();
   Cat c =(Cat) a;

案例演示

接下來通過一個(gè)案例演示多態(tài)調(diào)用子類的過程，具體代碼如下：

1.定義類：

abstract class Animal {  
    abstract void eat();  
}  

class Cat extends Animal {  
    public void eat() {  
        System.out.println("吃魚");  
    }  
    public void catchMouse() {  
        System.out.println("抓老鼠");  
    }  
}  

class Dog extends Animal {  
    public void eat() {  
        System.out.println("吃骨頭");  
    }  
    public void watchHouse() {  
        System.out.println("看家");  
    }  
}

2.定義測試類：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 向上轉(zhuǎn)型  
        Animal a = new Cat();  
        a.eat();                 // 調(diào)用的是 Cat 的 eat

        // 向下轉(zhuǎn)型  
        Cat c = (Cat)a;       
        c.catchMouse();         // 調(diào)用的是 Cat 的 catchMouse
    }  
}

轉(zhuǎn)型的異常：轉(zhuǎn)型的過程中，一不小心就會(huì)遇到這樣的問題，請看如下代碼：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 向上轉(zhuǎn)型  
        Animal a = new Cat();  
        a.eat();               // 調(diào)用的是 Cat 的 eat

        // 向下轉(zhuǎn)型  
        Dog d = (Dog)a;       
        d.watchHouse();        // 調(diào)用的是 Dog 的 watchHouse 【運(yùn)行報(bào)錯(cuò)】
    }  
}

這段代碼可以通過編譯，但是運(yùn)行時(shí)，卻報(bào)出了 `ClassCastException` ，類型轉(zhuǎn)換異常!這是因?yàn)?，明明?chuàng)建了Cat類型對象，運(yùn)行時(shí)，當(dāng)然不能轉(zhuǎn)換成Dog對象的。

為了避免ClassCastException的發(fā)生，Java提供了 `instanceof` 關(guān)鍵字，給引用變量做類型的校驗(yàn)，格式如下：

變量名 instanceof 數(shù)據(jù)類型 
如果變量屬于該數(shù)據(jù)類型或者其子類類型，返回true。
如果變量不屬于該數(shù)據(jù)類型或者其子類類型，返回false。

所以，轉(zhuǎn)換前，我們最好先做一個(gè)判斷，代碼如下：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 向上轉(zhuǎn)型  
        Animal a = new Cat();  
        a.eat();               // 調(diào)用的是 Cat 的 eat

        // 向下轉(zhuǎn)型  
        if (a instanceof Cat){
            Cat c = (Cat)a;       
            c.catchMouse();        // 調(diào)用的是 Cat 的 catchMouse
        } else if (a instanceof Dog){
            Dog d = (Dog)a;       
            d.watchHouse();       // 調(diào)用的是 Dog 的 watchHouse
        }
    }  
}