Java中多态简介

Posted 2020-10-10 PrivateO2

Java中多态简介

在面向对象的程序设计语言中，多态是继数据抽象和继承之后的第三种基本特征。堕胎的作用是消除类型之间的耦合关系。

多态简介

1. 多态的定义：指允许不同类的对象对同一消息做出响应。即同一消息可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式。（发送消息就是函数调用）
2. 实现多态的技术：动态绑定（dynamic binding），是指在执行期间判断所引用对象的实际类型，根据其实际的类型调用其相应的方法。Java中除了static方法和final方法（private方法属于final方法之外，其它所有方法都是后期绑定，这意味着后期绑定它会自动发生）
3. 多态的作用：消除类型之间的耦合关系。
4. 多态的例子：比方说按下 F1 键这个动作，如果当前在 Flash 界面下弹出的就是 AS 3 的帮助文档；如果当前在 Word 下弹出的就是 Word 帮助；在 Windows 下弹出的就是 Windows 帮助和支持。同一个事件发生在不同的对象上会产生不同的结果。

多态存在的条件及优点

多态存在的三个必要条件

1. 要有继承
2. 要有重写
3. 父类引用指向子类对象

Java中多态的实现方式：

接口实现，继承父类进行方法重写，同一个类中进行方法重载。

多态的好处：

1. 可替换性（substitutability）。多态对已存在代码具有可替换性。例如，多态对圆Circle类工作，对其他任何圆形几何体，如圆环，也同样工作。
2. 可扩充性（extensibility）。多态对代码具有可扩充性。增加新的子类不影响已存在类的多态性、继承性，以及其他特性的运行和操作。实际上新加子类更容易获得多态功能。例如，在实现了圆锥、半圆锥以及半球体的多态基础上，很容易增添球体类的多态性。
3. 接口性（interface-ability）。多态是超类通过方法签名，向子类提供了一个共同接口，由子类来完善或者覆盖它而实现的。如图8.3 所示。图中超类Shape规定了两个实现多态的接口方法，computeArea()以及computeVolume()。子类，如Circle和Sphere为了实现多态，完善或者覆盖这两个接口方法。
4. 灵活性（flexibility）。它在应用中体现了灵活多样的操作，提高了使用效率。
5. 简化性（simplicity）。多态简化对应用软件的代码编写和修改过程，尤其在处理大量对象的运算和操作时，这个特点尤为突出和重要。

多态的缺陷

不能覆盖私有方法

public class PrivateOverride{
	private void f(){  "priavte void f()" }
	public static void main(Strng[] args){
		PrivateOverride po = new Derived();
		po.f();
	}
}

class Derived extends PrivateOverride{
	public void f(){
		System.out.println("public void f()");
}

如上面的代码最终输出结果为private void f()；由于private方法被自动认为是final方法而且对导出类是屏蔽的，所以Derived就是一个全新的方法。虽然编译不会报错， 但是动态绑定是不会成功的，所以不会调用子类中的 f( ) 方法。

域和静态方法也不具有多态性

1.、 域：如果直接访问某个域，这个访问将在编译期间进行解析。例如

class Super{
	public int field = 0;
}
class Sub extends Super{
	public int field = 1;
}
public class FieldAcess{
	Super super = new Sub();//向上转型
	//此时想访问子类Sub的field的值
	int field = suber.field.;  
	System.out.println(“field ：”+ field);
}

输出结果：

field： 0

按理说此时应输出子类Sub的值1，但因为域（public int field）不具有多态性，在任何域访问操作都将由编译器解析，所以不能通过这种方式访问。
2、 静态方法
如果某个方法时静态的，它的行为就不具由多态性。

多态的练习

题目：

class A ...{  
         public String show(D obj)...{  
                return ("A and D");  
         }   
         public String show(A obj)...{  
                return ("A and A");  
         }   
}   
class B extends A...{  
         public String show(B obj)...{  
                return ("B and B");  
         }  
         public String show(A obj)...{  
                return ("B and A");  
         }   
}  
class C extends B...{}   
class D extends B...{}

要求：

        A a1 = new A();  
        A a2 = new B();  
        B b = new B();  
        C c = new C();   
        D d = new D();   
        System.out.println(a1.show(b));   ①  
        System.out.println(a1.show(c));   ②  
        System.out.println(a1.show(d));   ③  
        System.out.println(a2.show(b));   ④  
        System.out.println(a2.show(c));   ⑤  
        System.out.println(a2.show(d));   ⑥  
        System.out.println(b.show(b));    ⑦  
        System.out.println(b.show(c));    ⑧  
        System.out.println(b.show(d));    ⑨

答案

①   A and A
②   A and A
③   A and D
④   B and A
⑤   B and A
⑥   A and D
⑦   B and B
⑧   B and B
⑨   A and D