Java入門系列-17-多態

這篇文章貫穿遊戲中的一些功能帶你掌握多態的使用

爲何要使用多態

在一款對戰類遊戲中(若有雷同純屬巧合)，有兩個不一樣的法師英雄：小喬、妲己。
兩個法師英雄的都有攻擊的方法，小喬的攻擊傷害爲10，消耗魔法20。妲己的攻擊傷害爲15，消耗魔法30。玩家能夠操做兩個英雄進行攻擊，下面看看實現的代碼。

父類-英雄：whyusepolymorphic.Hero.java

package whyusepolymorphic;

public class Hero {
    private int magicPoint;//魔法值
    private int hurt;//傷害
    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;
    }
    
    //省略屬性的 getter 和 setter 方法
}

子類-小喬：whyusepolymorphic.LittleJoe.java

package whyusepolymorphic;

public class LittleJoe extends Hero {

    public LittleJoe(int magicPoint, int hurt, String name) {
        super(magicPoint, hurt, name);
    }

    //攻擊的方法
    public void attack() {
        System.out.println(this.getName()+" 發動攻擊，傷害爲："+this.getHurt()
        +"。消耗 20的魔法值");
        this.setMagicPoint(getMagicPoint()-20);//魔法值-20
    }

}

子類-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()+" 發動攻擊，傷害爲："+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();
    }
}

上面代碼完整的實現了要求中的功能，那咱們知道英雄不可能就這幾個，後期若是添加新的魔法英雄，傷害不同，怎麼辦？

咱們能夠添加新的類，實現攻擊的方法，修改玩家類添加操做英雄的方法。這個方式能夠完成 Hero 擴展的需求，可是後面有更多的 Hero 添加進來，咱們維護起來就不是那麼方便了。

研究上面的代碼咱們發現，Player 類中的 play 方法的參數都是 Hero 類的子類，可否使用一個 play(Hero hero) 方法操做全部的英雄？使用多態就可以實現這種優化設計。

什麼是多態

簡明扼要，多態就是多種形態。在天然界中碳的多態就有石墨、鑽石等，剪這個動做就有剪紙、剪頭髮等。同一個操做，因爲條件的不一樣，產生的結果也不一樣。

那麼在程序中的多態，就是指同一個引用類型，使用不一樣的實例而執行不一樣的操做(父類引用指定子類對象 Hero h=new Daji();)。

如何實現多態

實現多態的步驟：

1.編寫具備繼承關係的父類和子類

2.子類重寫父類方法

3.使用父類的引用指向子類的對象

父類做爲方法形參實現多態

使用多態優化上面代碼

修改 Hero.java 添加攻擊的方法

package whyusepolymorphic;

public class Hero {
    //省略屬性和構造方法
    
    //攻擊的方法
    public void attack() {
        System.out.println(this.getName()+" 發動攻擊，傷害爲："+this.getHurt()
        +"。消耗 20的魔法值");
        this.setMagicPoint(getMagicPoint()-20);//魔法值-20
    }
    //省略 getter 和 setter 方法
}

兩個子類不用修改

修改玩家類 Player.java 將 play方法的參數設爲父類

package whyusepolymorphic;

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

修改測試類

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()+" 剩餘魔法："+daji.getMagicPoint());
        Hero littleJoe=new LittleJoe(100,10,"小喬");
        p.play(littleJoe);
        System.out.println(littleJoe.getName()+" 剩餘魔法："+littleJoe.getMagicPoint());
    }
}

父類做爲返回值實現多態

玩家購買英雄使用多態實現，購買的方法有返回值，返回購買後的英雄，父類做爲返回值實現這個功能。

修改玩家類 Player.java 添加獲取英雄的方法

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,"小喬");
        }else {
            System.out.println("沒有這個英雄");
            return null;
        }
    }
}

測試類

package whyusepolymorphic;

import java.util.Scanner;

public class TestPlay {
    public static void main(String[] args) {
        Player p=new Player();
        System.out.println("歡迎來到英雄商店，請選擇要購買的英雄：1.妲己2.小喬");
        Scanner input=new Scanner(System.in);
        int id=input.nextInt();
        Hero h=p.getHero(id);
        if(null!=h) {
            h.attack();
        }
    }
}

父類到子類的轉換

若是子類中有一些子類特有的方法，父類引用不能調用子類的特有的方法。

向 Daji.java 中添加一個方法 queenWorship

package whyusepolymorphic;

public class Daji extends Hero{
    //省略構造方法及以前其餘方法
    public void queenWorship() {
        System.out.println("釋放大招：女王崇拜");
    }
}

向 LittleJoe.java 中添加一個方法 dazzlingStar

package whyusepolymorphic;

public class LittleJoe extends Hero {
    //省略構造方法及以前其餘方法
    public void dazzlingStar() {
        System.out.println("釋放大招：星華繚亂");
    }
}

在 Player.java 中添加 bigMove 方法

package whyusepolymorphic;

public class Player {
    //省略構造方法及以前其餘方法
    public void bigMove(Hero hero) {
        hero.dazzlingStar();
    }
}

發現代碼 hero.dazzlingStar(); 報錯

那麼這個時候就須要將父類轉換爲子類(強制類型轉換)

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

可是直接這樣寫也會報錯，用 instanceof 運算符能夠保證不會轉換錯誤

語法：
對象 instanceof 類或接口

instanceof一般和強制類型轉換結合使用

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 方法中編寫測試代碼

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

本人能力和水平有限，歡迎在文章下方給建議

搜索關注公衆號「享智同行」，第一時間獲取技術乾貨