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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