猫狗案例练习多态版,实现向上转型和向下转型

在Java中，猫（Cat）和狗（Dog）可以被视为宠物（Pet）类的子类。我们可以通过多态来演示向上转型（Upcasting）和向下转型（Downcasting）。这里是一个简单的例子：

首先，我们定义一个`Pet`接口或抽象类：

// 定义一个Pet接口
interface Pet {
    void makeSound();
}

// 宠物抽象类
abstract class Animal implements Pet {
    protected String name;

    public Animal(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Animal makes a generic sound.");
    }

    // 返回当前动物的类型
    public Class<? extends Pet> getType() {
        return getClass();
    }
}

// 猫类
class Cat extends Animal {
    public Cat(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println(name + " meows.");
    }
}

// 狗类
class Dog extends Animal {
    public Dog(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println(name + " barks.");
    }
}

现在，我们可以进行向上转型和向下转型：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 向上转型 - 创建一个Pet类型的数组并存储Cat对象
        Pet[] pets = {new Cat("Kitty"), new Dog("Buddy")};

        for (Pet pet : pets) {
            pet.makeSound();  // 可以直接调用makeSound(), 因为它们都是Pet接口的实现

            // 向下转型 - 遍历并显示每个动物的具体类型和声音
            if (pet instanceof Cat) {
                Cat cat = (Cat) pet;  // 上转型后，我们可以将它转换为更具体的类型
                System.out.println("This is a " + cat.getType().getSimpleName() + ": " + cat.makeSound());
            } else if (pet instanceof Dog) {
                Dog dog = (Dog) pet;
                System.out.println("This is a " + dog.getType().getSimpleName() + ": " + dog.makeSound());
            }
        }
    }
}

在这个例子中，`makeSound()`方法的多态性允许我们在不知道具体类型的情况下调用。向上转型展示了`Pet`接口与`Cat`、`Dog`之间的通用关系，而向下转型则让我们可以在适当的时候利用特定类型的特性和方法。