1 final 关键字

final关键可以用来修饰变量、成员方法以及类。

1.1. 修饰变量或字段，表示常量(即不能修改)

2. 修饰类：表示此类不能被继承

我们平时是用的 String 字符串类, 就是用 final 修饰的, 不能被继承.

3. 修饰方法：表示该方法不能被重写(后序介绍)

2 继承与组合

和继承类似, 组合也是一种表达类之间关系的方式, 也是能够达到代码重用的效果。组合并没有涉及到特殊的语法 (诸如 extends 这样的关键字), 仅仅是将一个类的实例作为另外一个类的字段。

继承表示对象之间是is-a的关系，比如：狗是动物，猫是动物

组合表示对象之间是has-a的关系，比如：汽车

汽车和其轮胎、发动机、方向盘、车载系统等的关系就应该是组合，因为汽车是有这些部件组成的。

组合和继承都可以实现代码复用，应该使用继承还是组合，需要根据应用场景来选择，一般建议：能用组合尽量用 组合。

3 多态

3.1 多态的概念

多态的概念：通俗来说，就是多种形态，具体点就是去完成某个行为，当不同的对象去完成时会产生出不同的状态。

2 . 2 多 态 实 现 条 件

在j a v a 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 。

编 译 器 在 编 译 代 码 时 ， 并 不 知 道 要 调 用 D o g 还 是 C a t 中 e a t 的 方 法    

等 程 序 运 行 起 来 后 ， 形 参 a 引 用 的 具 体 对 象 确 定 后 ， 才 知 道 调 用 那 个 方 法  

  注 意：此 处 的 形 参 类 型 必 须 时 父 类 类 型 才 可 以

在上述代码中, 分割线上方的代码是 类的实现者 编写的, 分割线下方的代码是 类的调用者 编写的. 当类的调用者在编写 eat 这个方法的时候, 参数类型为 Animal (父类), 此时在该方法内部并不知道, 也不关注当前的 a 引用指向的是哪个类型(哪个子类)的实例. 此时 a这个引用调用 eat方法可能会有多种不同的表现(和 a 引用的实例 相关), 这种行为就称为 多态.

3.3 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。

【方法重写的规则】

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、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.

【重写和重载的区别】

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。

例如：若干年前的手机，只能打电话，发短信，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。

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。

3.4 向上转移和向下转型

3.4.1 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。 语法格式：父类类型 对象名 = new 子类类型()

animal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。

【使用场景】

1. 直接赋值

2. 方法传参

3. 方法返回

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。

4.4.2 向下转型

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。

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。

3.5 多态的优缺点

优点：

1. 灵活性：允许通过父类引用调用不同子类的实现，增强代码的灵活性和可扩展性。
2. 可维护性：可以在不修改现有代码的情况下，添加新的子类，减少代码耦合。
3. 代码复用：同一方法可以处理不同类型的对象，减少重复代码。
4. 增强抽象性：通过接口和抽象类实现多态，提高了系统的抽象层次。
5. 能够降低代码的 "圈复杂度", 避免使用大量的 if - else：        什么叫 "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. 不同公司对于代码的圈复杂度的规范不一样. 一般不会超过 10 .

缺点：

1. 性能开销：运行时多态可能带来额外的性能开销，因为需要进行动态绑定。
2. 复杂性：多态性可能使代码的逻辑变得更复杂，特别是在大量继承关系时，理解和调试会变得困难。
3. 错误风险：向下转型时，如果类型不匹配，可能导致ClassCastException，需要额外的类型检查。

3.6 避免在构造方法中调用重写的方法

一段有坑的代码. 我们创建两个类, B 是父类, D 是子类. D 中重写 func 方法. 并且在 B 的构造方法中调用 func

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.

结语：

多态在Java中就像是编程的魔法，给我们的代码带来了无限的灵活性和活力！通过多态，我们可以轻松应对不同对象，写出简洁而优雅的代码。这不仅让我们的程序更易于扩展和维护，还能在运行时根据需要动态选择最合适的实现，真是让人兴奋！

无论是开发新功能还是处理变化，多态都为我们提供了强大的支持。掌握多态，让你的编程之旅更加丰富多彩吧！继续探索和实践，你会发现多态的魅力无处不在！加油！✨