游戏设计中多态性、强制转换和方法覆盖的 Java 实现

Question

注意：这是我的问题的概念版本。我关于这些概念的应用的实际问题显示在此块下方。

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我试图弄清楚一个对象何时被认为是它自己的类或类的超类的实例。考虑以下超类 Animal 和子类 Seahorse：

import java.util.List;
import java.util.ArrayList;
public class Animal
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Animal a= new Animal();
        /*1. This line prints a's class*/
        System.out.println(a.getClass());

        List<Animal> animals= new ArrayList<Animal>(1);
        animals.add(new Seahorse(1));
        //2. Let's see what happens here
        animals.get(0).printClass();

        for(Animal e : animals)
        {
            e.printClass(); //3 This is an overriden method
            //e.printThisClass(); Compile Time error;
            //4. Note this method only exists in subclass
        }
        Animal hiahiahia = new Seahorse();
        hiahiahia.printClass(); //5. Lets see what happens
        hiahiahia.printThisClass(); //6. 
    }
    public void printClass()
    {
    System.out.println("Animal");
    }
}

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public class Seahorse extends Animal
{
    private int y;
    public Seahorse(int a)
    {
        this.y=a;
    }
    public void printClass()
    {
        System.out.println("Seahorse");
    }

    public void printThisClass()
    {
        System.out.println("Seahorse");
    }
}

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输出如下所示：

class Animal  //1.
Seahorse      //2.
Seahorse      //3.
Seahorse      //5.

可以看到，虽然 Seahorse 对象存储在 Animal 对象或列表中，但多态性导致 Seahorse 方法被调用。

但是，当我尝试调用一个名称仅存在于伪装成 Animal 对象的 Seahorse 对象的子类中的方法时，编译会引发错误。

问题： 多态性是否仅在方法覆盖时才有效？有没有什么时候

 Animal animal = new Seahorse(1);

导致动物只被视为动物（不是海马）？

有什么区别

 Animal animal = new Seahorse();
 animal.printThisClass();

和

((Seahorse)animal).printThisClass();

最后，什么时候应该使用强制转换？

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我正在开发一个 2d 游戏并创建了以下类：

public class Entity
{
}

和

public class Character extends Entity
{
  //With bunch of extra fields and methods
}

我还有一个控制器类，它有两个字段：

private List<Entity>;
private List<Character>;

我将它们分开是因为实体（在本例中为箭头、项目符号）仅与字符发生冲突，而不会与其他实体发生冲突。 这就是问题所在：我还有一个渲染方法可以绘制我所有实体的 BufferedImage。现在为了使图表有意义，应按 Y 值的升序呈现实体。（即从最远到最近）。但是，这需要将所有角色和实体放在同一个集合中......

问题是：我应该将它们分开吗？如果我将它们放在同一个 List 中，那会不会因为无法区分 Entities 中的字符而引起混淆？

谢谢:)

Answer 1

第一个问题的答案：

有什么区别

动物 = new Seahorse();动物.printThisClass();和

((海马)动物).printThisClass();

没有区别。 当您将该动物投向海马时，它允许您访问海马的方法。例如，如果 Seahorse 类有一个名为 blowBubble() 的方法，如果你使用了 animal.blowBubble()（假设animal 定义如上），那么它会给你一个错误，因为 Animal 类没有一个名为 blowBubble() 的方法。

但是，当您通过 ((Seahorse)animal) 将动物变量转换为 Seahorse 时，您是在说我知道这种动物是海马，所以请允许我使用 Seahorse 的方法。

Animal animal = new Seahorse();
animal.method();
((Seahorse)animal).method(); // calls the exact same method even if it was overriden

但是，如果你这样做，你会注意到

Animal animal = new Animal();
((Seahorse)animal).blowBubbles();
((Seahorse)animal).method();

每次您尝试施放它时，它都会抛出 ClassCastException，因为 Animal 无法转换为 Seahorse。但是，因为 Seahorse 始终是动物，所以您可以在 Seahorse 实例上调用任何动物方法。

Seahorse seahorse = new Seahorse();
seahorse.methodInAnimalClass();

对于您的下一个问题，是否有两个单独的字符和实体列表完全取决于您。由于您需要执行一个简单的排序算法来确定谁的 y 位置最大或最低，所以这可能无关紧要。

您始终可以创建一个名为 getAllEntities() 的方法，该方法返回一个组合实体和字符的新列表，然后对该列表进行排序并呈现它们。

就像 cmets 所说，您还应该查看接口，但我不建议创建大量接口。我认为从简单开始是可行的方法，但是，随着您的游戏变得更高级，您可能需要考虑实施它们。