多态定义：同一个对象，在不同时刻表现出的不同形态，或者说是在一个类中定义的属性和功能被其他类继承后，当把子类对象直接复制给父类引用变量时，相同引用类型的变量调用同一个方法，所呈现的多种不同行为特性。

定义说明：例如

//三个类，猫和狗类，都继承动物类。（一个类中定义的属性和功能被其他类继承）
public class Animail {public void eat(){System.out.println("动物吃东西");}
}public class Cat extends Animail{@Overridepublic void eat() {System.out.println("猫吃鱼");}
}public class Dog extends Animail{@Overridepublic void eat() {System.out.println("狗吃骨头");}
}//实例测试类public class AnimalDemo {public static void main(String[] args) {AnimalOperator ao=new AnimalOperator();//创建下面AnimalOperator类的对象Cat c=new Cat();ao.useAnimal(c);//（当把子类对象直接复制给父类引用变量时，相同引用类型的变量调用同一个方法）Dog dog=new Dog();ao.useAnimal(dog);//（当把子类对象直接复制给父类引用变量时，相同引用类型的变量调用同一个方法）}
}//操作类，提供接口
public class AnimalOperator {public void useAnimal(Animail a){a.eat();//（呈现的多种不同行为特性）
}

运行AnimalDemo输出：

猫吃鱼

狗吃骨头

多态的前提和体现

*有继承/实现关系

*有方法重写

*有父类引用指向子类对象

总结：

1.AnimalOperator类的方法，会传入不同的对象，有Cat,Dog,每次传入的都是继承Animail的子类，根据调用方法原则：编译看左边，运行看右边，得到不同输出结果。

2.这就是多态，一个类根据传入的不同子类，输出多个子类重写的方法结果。

3.如果没有多态，我们每次在测试类中写一个动物时，就要加一个接口在操作类中，所以这也是多态的优点之一。对于子类的公共方法，可以省去重复写很多接口

4.成员访问的方法：对于子类的非继承的方法，如果用同样的方法去调用，那么会报错

例如

public class Animal {public int age=40;public void eat(){System.out.println("动物吃东西");}
}public class Cat extends Animal {public int age=20;public int weight=10;@Overridepublic void eat() {System.out.println("猫吃鱼");}public void playGame(){System.out.println("猫捉迷藏");}
}public class AnimaiDemo {public static void main(String[] args) {Animal a=new Cat();System.out.println(a.age);System.out.println(a.weight);//会报错！！！！a.eat();a.playGame();//会报错！！！！！}
}

①.对于成员变量来说，共有的属性，输出父类的值。特有属性：不能通过编译。

原则：编译看左边，运行看左边（编译父类没有不通过，运行结果是父类的结果）

②.对于成员方法来说，共有的方法，输出子类的方法。特有方法：不能通过编译。

原则：编译看左边，运行看右边

多态中的转型

向上转型：从子到父，父类引用指向子类对象。

向下转型：从父到子，父类引用转为子类对象。

例如

//父类
public class Animail {public void eat(){System.out.println("动物吃东西");}
}//猫类继承父类
public class Cat extends Animail{@Overridepublic void eat() {System.out.println("猫吃鱼");}public void playGame(){System.out.println("猫捉迷藏");}
}//测试类
public class AnimalDemo {public static void main(String[] args) {Animal a=new Cat();//向上转型第一种情况，不能访问特有的方法。a.eat();//特有方法，如何访问？再创建一个猫的对象，如下，就可以访问。Cat c=new Cat();c.eat();c.playGame();//把上面两个合为一体，只创建一个对象，来实现特有方法的引用，就是向下转型。Cat c=(Cat)a;c.eat();c.playGame();}
}

多态转型的内存图解

1.首先执行main方法，然后开辟一个Animal a,然后再堆内存中执行new Cat()；

2.把001赋值给Animal a的地址

3.运行看左边，执行看右边的方法，执行结果：猫吃鱼

4.往下执行，结果如上图所示

5.当把a对象，强制把狗转换为猫对象时，就会报出，转换异常。不同实例不能转换。

补

堆内存和栈内存区别

1. 栈（stack）

　　在Java中，栈（stack）是由编译器自动分配和释放的一块内存区域，主要用于存放一些基本类型（如int、float等）的变量、指令代码、常量及对象句柄（也就是对象的引用地址）。

　　栈内存实际上就是满足先进后出的性质的数学或数据结构,栈内存的操作方式类似于数据结构中的栈（仅在表尾进行插入或删除操作的线性表）。

　　栈的优势在于，它的存取速度比较快，仅次于寄存器，栈中的数据还可以共享,当超过变量的作用域后，Java会自动释放掉为该变量所分配的内存空间。

　　缺点表现在，存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的，缺乏灵活性。

2.堆（heap）

　　堆（heap）是一个程序运行动态分配的内存区域，堆内存实际上指的就是优先队列的一种数据结构.

　　在Java中，构建对象时所需要的内存从堆中分配。这些对象通过new指令“显式”建立，这种分配方式类似于数据结构中的链表。

　　堆内存在使用完毕后，是由垃圾回收（Garbage Collection,GC）器“隐式”回收的。

　　堆的优势是在于动态地分配内存大小，可以“按需分配”，其生存期也不必事先告诉编译器，在使用完毕后，Java的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的内存块。

　　缺点为，由于要在运动时才动态分配内存，相比于栈内存，它的存取速度较慢。

总结:

　　1.Java开发时候尽量使用基础类型,少使用包装类型

　　2.定义集合的时候尽量指定大小,减少扩容开销

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