多态性是面向对象编程的又一个重要特征，那么多态是什么呢？

一、多态的概念

1.概念：多态是指在父类中定义的属性和方法被子类继承之后，可以具有不同的数据类型或表现出不同的行为，这使得同一个属性或方法在父类及其各个子类中具有不同的含义。

2.多态现实意义的理解：多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力；多态就是同一个接口，使用不同的实例而执行不同操作。

（1）现实事物经常会体现出多种形态，如学生，学生是人的一种，则一个具体的同学张三既是学生也是人，即出现两种形态。                                                                                                            

（2）Java作为面向对象的语言，同样可以描述一个事物的多种形态。如Student类继承了Person类，一个Student的对象便既是Student，又是Person。

二、多态的使用

1.多态的使用前提：

java实现多态有 3 个必要条件：继承、重写和向上转型。

（1）继承：在多态中必须存在有继承关系的子类和父类。

（2）方法重写：子类对父类中某些方法进行重新定义，在调用这些方法时就会调用子类的方法。

（3）向上转型：在多态中需要将子类的引用赋给父类对象，只有这样该引用才既能可以调用父类的方法，又能调用子类的方法。即父类引用变量可以指向子类对象。

父类类型 变量名=new 子类类型();

2.示例：接下来我们用代码来帮助理解

父类：Animal类

public class Animal {public String name;public int health;//健康值public int love;//亲密度public Animal() {//无参构造super();}public Animal(String name, int health, int love) {//有参构造super();this.name = name;this.health = health;this.love = love;}//定义一个方法public void test(){System.out.println("我是Animal类中的test()方法");}}

子类：Cat类

public class Cat extends Animal {public String color;//颜色public Cat() {super();}public Cat(String name, int health, int love, String color) {super(name, health, love);this.color = color;}// 重写Animal类中的test()方法public void test() {System.out.println("我是Cat类中的test()方法");}public void play(){System.out.println("我是Cat类中的play()方法");}}

子类：Dog类

public class Dog extends Animal {public String strain;//种类public Dog() {super();//调用父类Animal类中的无参构造方法}public Dog(String name, int health, int love, String strain) {super(name, health, love);//调用父类Animal类中的有参构造方法this.strain = strain;}//重写Animal类中的test()方法public void test(){System.out.println("我是Dog类中的test()方法");}public void eat(){System.out.println("我是Dog类中的eat()方法");}
}

测试：Test类

public class Test {public static void main(String[] args) {//创建Dog类对象Dog dog = new Dog("旺财", 100, 100, "金毛");dog.test();//创建Cat类对象Cat cat = new Cat("Tom", 100, 99, "蓝色");cat.test();System.out.println("--------------------------");//多态：同一个父类引用，指向不同的子类实例，执行不同的操作。方法重写是实现多态的前提//向上转型（自动类型转换）：父类的引用指向子类的实例（对象）Animal animal = new Dog("来福", 100, 98, "泰迪");animal.test();//eat()方法是Dog类中独有的方法、父类引用无法直接调用子类中特有的方法，如果父类引用需要使用子类中独有的的方法，需要将父类引用强制类型转换为子类
//		animal.eat();//向下转型（强制类型转换）：子类的引用指向父类的引用Dog dog2=(Dog)animal;dog2.eat();animal = new Cat("加菲猫", 85, 88, "黄色");animal.test();//play()方法是Cat类中独有的方法，父类引用无法直接调用子类中特有的方法，如果父类引用需要使用子类中独有的的方法，需要将父类引用强制类型转换为子类
//		animal.play();//在向下转型过程中，容易出现类型转换异常ClassCastException，将父类引用转换成了其它的子类对象，所以在转换之前需要对父类引用类型进行判断
//		Dog cat2 =(Dog)animal;if(animal instanceof Dog){Dog dog3 =(Dog)animal;dog3.eat();}else if(animal instanceof Cat){Cat cat3 =(Cat)animal;cat3.play();}}}

结果：

由上述代码我们可以看到，创建了一个Animal引用指向Dog类实例，然后使用animal引用调用test()方法，实际上调用的却是Dog类中的test（）方法，这就是多态的一种应用;

三、Java中实现和使用多态的主要方式：

1.使用父类作为方法的形参：

示例：

父类：Animal类

public class Animal {private String name;private int health;//健康值private int love;public Animal() {super();}public Animal(String name, int health, int love) {super();this.name = name;this.health = health;this.love = love;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getHealth() {return health;}public void setHealth(int health) {this.health = health;}public int getLove() {return love;}public void setLove(int love) {this.love = love;}//定义一个方法实现Animal看病public void lookDoctor(){System.out.println("我是Animal类中看病的lookDoctor()方法");}
}

子类：Cat类

public class Cat extends Animal {private String color;public Cat() {super();}public Cat(String name, int health, int love, String color) {super(name, health, love);this.color = color;}public String getColor() {return color;}public void setColor(String color) {this.color = color;}//重写Animal类中的lookDoctor()方法@Overridepublic void lookDoctor() {System.out.println("猫生病了，打针和吃药.....");this.setHealth(85);}}

子类：Dog类

public class Dog extends Animal {private String strain;public Dog() {super();//调用父类Animal类中的无参构造方法}public Dog(String name, int health, int love, String strain) {super(name, health, love);//调用父类Animal类中的有参构造方法this.strain = strain;}public String getStrain() {return strain;}public void setStrain(String strain) {this.strain = strain;}//重写Animal类中的lookDoctor()方法@Overridepublic void lookDoctor() {//健康值小于60的时候System.out.println("狗生病了，打针.......");this.setHealth(70);}
}

子类：Penguin类

public class Penguin extends Animal {private char sex;public Penguin() {super();}public Penguin(String name, int health, int love, char sex) {super(name, health, love);this.sex = sex;}public char getSex() {return sex;}public void setSex(char sex) {this.sex = sex;}// 重写Animal类中的lookDoctor()方法@Overridepublic void lookDoctor() {// 健康值小于60的时候System.out.println("企鹅生病了，吃药.......");this.setHealth(75);}}

主人类：Master类

public class Master {//定义给Animal对象看病的方法public void cure(Animal animal){//animal对象健康值小于60的时候需要看病if(animal.getHealth()<60){animal.lookDoctor();}}}

测试类：Test类

public class Test {public static void main(String[] args) {Master master = new Master();//创建Dog类对象Dog dog1 = new Dog("旺财", 30, 99, "藏獒");System.out.println(dog1.getHealth());//调用方法原则一：方法需要什么类型的参数就需要给什么类型的参数---》方法需要什么类型的参数就需要给什么类型的参数（包括其子类）master.cure(dog1);System.out.println(dog1.getHealth());System.out.println("----------------");//创建Penguin类对象Penguin penguin1 = new Penguin("QQ", 45, 90, '母');System.out.println(penguin1.getHealth());master.cure(penguin1);System.out.println(penguin1.getHealth());System.out.println("----------------");Animal animal = new Dog("来福", 20, 100, "拉布拉多");System.out.println(animal.getHealth());master.cure(animal);System.out.println(animal.getHealth());System.out.println("---------------------------------");animal = new Penguin("QQ", 50, 92, '公');System.out.println(animal.getHealth());master.cure(animal);System.out.println(animal.getHealth());}}

结果：

 可以看到在Master类中将Animal类对象作为一个形参，来进行方法的调用；

2.使用父类作为方法的返回值：

父类：Animal类

public abstract class Animal {//定义一个动物叫的方法public abstract void shout();}

子类：Cat类

public class Cat extends Animal {@Overridepublic void shout() {System.out.println("喵喵喵");}}

子类：Dog类

public class Dog extends Animal {@Overridepublic void shout() {System.out.println("汪汪汪");}}

主人类：Master类

public class Master {//将父类Animal作为方法的形参使用，是多态的使用方式之一//定义一个方法：实现让动物叫public void letShout(Animal animal){animal.shout();}//将父类Animal作为方法的返回值，也是多态的使用方式之一public Animal giveAnimal(String type){Animal animal = null;if(type.equals("狗")){animal = new Dog();}else{animal = new Cat();}return animal;}}

测试类：Test类

public class Test {public static void main(String[] args) {Master master = new Master();// Animal是抽象类。不能直接实例化，可以使用多态的形式，将animal引用指向子类实例// Animal animal = new Animal();Animal animal = new Dog();master.letShout(animal);animal = new Cat();master.letShout(animal);System.out.println("-----------------------");//赠送动物Scanner sc = new Scanner(System.in);System.out.println("你想要什么动物？(猫/狗)");String pet =sc.next();Animal ani=master.giveAnimal(pet);ani.shout();}}

可以看到Master类中父类Animal类作为方法的返回值。

四、多态的必要性

使用多态的好处：

1.提高了代码的可维护性

2.可以使程序有良好的扩展，并可以对所有类的对象进行通用处理。

五、多态的局限性

1.当父类引用指向子类对象时，父类引用是不能直接调用子类特有的方法的。需要向下转型（强制类型转换）。

向下转型（强制类型转换）格式：

父类类型 父类对象引用=new 子类类型();//向上转型（自动类型转换）：父类的引用指向子类的实例（对象

子类类型  子类对象引用=（子类类型）父类对象引用；//向下转型（强制类型转换）：子类的引用指向父类的引用

向下转换后才能调用子类特有的方法。

2.同时，在向下转型的过程中，容易出现类型转换异常ClassCastException，将父类引用转换成了其它的子类对象，所以在转换之前需要对父类引用类型进行判断

这时就需要用到instanceof关键字进行判断

 if(animal instanceof Dog){
            Dog dog =(Dog)animal;
            dog.eat();//Dog类中独有方法
        }else if(animal instanceof Cat){
            Cat cat =(Cat)animal;
            cat.play();//Cat类中独有方法
        }

注意：使用instanceof时，对象的类型必须和instanceof后面的参数所指定的类在继承上有上下级关系。