Java入門系列-17-多型
這篇文章貫穿遊戲中的一些功能帶你掌握多型的使用
為什麼要使用多型
在一款對戰類遊戲中(如有雷同純屬巧合),有兩個不同的法師英雄:小喬、妲己。
兩個法師英雄的都有攻擊的方法,小喬的攻擊傷害為10,消耗魔法20。妲己的攻擊傷害為15,消耗魔法30。玩家可以操作兩個英雄進行攻擊,下面看看實現的程式碼。
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,傷害為:"+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,傷害為:"+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();
}
}
上面程式碼完整的實現了要求中的功能,那我們知道英雄不可能就這幾個,後期如果新增新的魔法英雄,傷害不一樣,怎麼辦?
我們可以新增新的類,實現攻擊的方法,修改玩家類新增操作英雄的方法。這個方式可以完成 Hero 擴充套件的需求,但是後面有更多的 Hero 新增進來,我們維護起來就不是那麼方便了。
研究上面的程式碼我們發現,Player 類中的 play 方法的引數都是 Hero 類的子類,能否使用一個 play(Hero hero) 方法操作所有的英雄?使用多型就能夠實現這種優化設計。
什麼是多型
簡明扼要,多型就是多種形態。在自然界中碳的多型就有石墨、鑽石等,剪這個動作就有剪紙、剪頭髮等。同一個操作,由於條件的不同,產生的結果也不同。
那麼在程式中的多型,就是指同一個引用型別,使用不同的例項而執行不同的操作(父類引用指定子類物件 Hero h=new Daji();
)。
如何實現多型
實現多型的步驟:
1.編寫具有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物件
父類作為方法形參實現多型
使用多型優化上面程式碼
修改 Hero.java 新增攻擊的方法
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,傷害為:"+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方法的引數設為父類
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());
}
}
父類作為返回值實現多型
玩家購買英雄使用多型實現,購買的方法有返回值,返回購買後的英雄,父類作為返回值實現這個功能。
修改玩家類 Player.java 新增獲取英雄的方法
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
如果子類中有一些子類特有的方法,父類引用不能呼叫子類的特有的方法。
向 Daji.java 中新增一個方法 queenWorship
package whyusepolymorphic;
public class Daji extends Hero{
//省略構造方法及之前其他方法
public void queenWorship() {
System.out.println("釋放大招:女王崇拜");
}
}
向 LittleJoe.java 中新增一個方法 dazzlingStar
package whyusepolymorphic;
public class LittleJoe extends Hero {
//省略構造方法及之前其他方法
public void dazzlingStar() {
System.out.println("釋放大招:星華繚亂");
}
}
在 Player.java 中新增 bigMove 方法
package whyusepolymorphic;
public class Player {
//省略構造方法及之前其他方法
public void bigMove(Hero hero) {
hero.dazzlingStar();
}
}
發現程式碼 hero.dazzlingStar();
報錯
那麼這個時候就需要將父類轉換為子類(強制型別轉換)
Hero joe=new LittleJoe(100,10,"小喬");
Daji daji=(Daji) joe;
但是直接這樣寫也會報錯,用 instanceof 運算子可以保證不會轉換錯誤
語法:
物件 instanceof 類或介面
instanceof通常和強制型別轉換結合使用
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 方法中編寫測試程式碼
Player p=new Player();
p.bigMove(new LittleJoe(100,10,"小喬"));
p.bigMove(new Daji(100,15,"妲己"));
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