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Java入门系列-17-多态

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  • 2019-03-10
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简介这篇文章贯穿游戏中的一些功能带你掌握多态的使用为什么要使用多态在一款对战类游戏中(如有雷同纯属巧合),有两个不同的法师英雄:小乔、妲己。两个法师英雄的都有攻击的方法,小乔的攻击伤害为1

这篇文章贯穿游戏中的一些功能带你掌握多态的使用

为什么要使用多态

在一款对战类游戏中(如有雷同纯属巧合),有两个不同的法师英雄:小乔、妲己。两个法师英雄的都有攻击的方法,小乔的攻击伤害为10,消耗魔法20。妲己的攻击伤害为15,消耗魔法30。玩家可以操作两个英雄进行攻击,下面看看实现的代码。

父类-英雄:whyusepolymorphic.Hero.java

package whyusepolymorphic;public class Hero { private int magicPoint;//魔法值 private int hurt;//伤害 private String name;//姓名 public Hero(int magicPoint, int hurt, String name) { super(); this.magicPoint = magicPoint; this.hurt = hurt; this.name = name; } public int getMagicPoint() { return magicPoint; } public void setMagicPoint(int magicPoint) { this.magicPoint = magicPoint; } //省略属性的 getter 和 setter 方法}

子类-小乔:whyusepolymorphic.LittleJoe.java

package whyusepolymorphic;public class LittleJoe extends Hero { public LittleJoe(int magicPoint, int hurt, String name) { super(magicPoint, hurt, name); } //攻击的方法 public void attack() { System.out.println(this.getName()+" 发动攻击,伤害为:"+this.getHurt() +"。消耗 20的魔法值"); this.setMagicPoint(getMagicPoint()-20);//魔法值-20 }}

子类-妲己:whyusepolymorphic.Daji.java

package whyusepolymorphic;public class Daji extends Hero{ public Daji(int magicPoint, int hurt, String name) { super(magicPoint, hurt, name); } public void attack() { System.out.println(this.getName()+" 发动攻击,伤害为:"+this.getHurt() +"。消耗 30的魔法值"); this.setMagicPoint(getMagicPoint()-30);//魔法值-30 }}

玩家:whyusepolymorphic.Player.java

package whyusepolymorphic;public class Player { public void play(LittleJoe littleJoe) { littleJoe.attack(); } public void play(Daji daji) { daji.attack(); }}

上面代码完整的实现了要求中的功能,那我们知道英雄不可能就这几个,后期如果添加新的魔法英雄,伤害不一样,怎么办?

我们可以添加新的类,实现攻击的方法,修改玩家类添加操作英雄的方法。这个方式可以完成 Hero 扩展的需求,但是后面有更多的 Hero 添加进来,我们维护起来就不是那么方便了。

研究上面的代码我们发现,Player 类中的 play 方法的参数都是 Hero 类的子类,能否使用一个 play(Hero hero) 方法操作所有的英雄?使用多态就能够实现这种优化设计。

什么是多态

简明扼要,多态就是多种形态。在自然界中碳的多态就有石墨、钻石等,剪这个动作就有剪纸、剪头发等。同一个操作,由于条件的不同,产生的结果也不同。

那么在程序中的多态,就是指同一个引用类型,使用不同的实例而执行不同的操作(父类引用指定子类对象 Hero h=new Daji();)。

如何实现多态

实现多态的步骤:

1.编写具有继承关系的父类和子类

2.子类重写父类方法

3.使用父类的引用指向子类的对象

父类作为方法形参实现多态

使用多态优化上面代码

修改 Hero.java 添加攻击的方法

package whyusepolymorphic;public class Hero { //省略属性和构造方法 //攻击的方法 public void attack() { System.out.println(this.getName()+" 发动攻击,伤害为:"+this.getHurt() +"。消耗 20的魔法值"); this.setMagicPoint(getMagicPoint()-20);//魔法值-20 } //省略 getter 和 setter 方法}

两个子类不用修改

修改玩家类 Player.java 将 play方法的参数设为父类

package whyusepolymorphic;public class Player { public void play(Hero hero) { hero.attack(); }}

修改测试类

package whyusepolymorphic;public class TestPlay { public static void main(String[] args) { Player p=new Player(); Hero daji=new Daji(100,15,"妲己"); p.play(daji); System.out.println(daji.getName()+" 剩余魔法:"+daji.getMagicPoint()); Hero littleJoe=new LittleJoe(100,10,"小乔"); p.play(littleJoe); System.out.println(littleJoe.getName()+" 剩余魔法:"+littleJoe.getMagicPoint()); }}

父类作为返回值实现多态

玩家购买英雄使用多态实现,购买的方法有返回值,返回购买后的英雄,父类作为返回值实现这个功能。

修改玩家类 Player.java 添加获取英雄的方法

package whyusepolymorphic;public class Player { public void play(Hero hero) { hero.attack(); } public Hero getHero(int id) { if(1==id) { return new Daji(100,15,"妲己"); }else if(2==id){ return new LittleJoe(100,10,"小乔"); }else { System.out.println("没有这个英雄"); return null; } }}

测试类

package whyusepolymorphic;import java.util.Scanner;public class TestPlay { public static void main(String[] args) { Player p=new Player(); System.out.println("欢迎来到英雄商店,请选择要购买的英雄:1.妲己2.小乔"); Scanner input=new Scanner(System.in); int id=input.nextInt(); Hero h=p.getHero(id); if(null!=h) { h.attack(); } }}

父类到子类的转换

如果子类中有一些子类特有的方法,父类引用不能调用子类的特有的方法。

向 Daji.java 中添加一个方法 queenWorship

package whyusepolymorphic;public class Daji extends Hero{ //省略构造方法及之前其他方法 public void queenWorship() { System.out.println("释放大招:女王崇拜"); }}

向 LittleJoe.java 中添加一个方法 dazzlingStar

package whyusepolymorphic;public class LittleJoe extends Hero { //省略构造方法及之前其他方法 public void dazzlingStar() { System.out.println("释放大招:星华缭乱"); }}

在 Player.java 中添加 bigMove 方法

package whyusepolymorphic;public class Player { //省略构造方法及之前其他方法 public void bigMove(Hero hero) { hero.dazzlingStar(); }}

发现代码 hero.dazzlingStar(); 报错

那么这个时候就需要将父类转换为子类(强制类型转换)

Hero joe=new LittleJoe(100,10,"小乔");Daji daji=(Daji) joe;

但是直接这样写也会报错,用 instanceof 运算符可以保证不会转换错误

语法:对象 instanceof 类或接口

instanceof通常和强制类型转换结合使用

修改 Player.java 中的 bigMove 方法

public void bigMove(Hero hero) { if (hero instanceof Daji) { ((Daji)hero).queenWorship(); }else if(hero instanceof LittleJoe) { ((LittleJoe)hero).dazzlingStar(); } }

在 main 方法中编写测试代码

Player p=new Player();p.bigMove(new LittleJoe(100,10,"小乔"));p.bigMove(new Daji(100,15,"妲己"));

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