java多态的实现机制

Posted 2020-11-29 dmzna

Java提供了编译时多态和运行时多态两种多态机制。前者是通过方法重载实现的，后者是通过方法的覆盖实现的。

　　在方法覆盖中，子类可以覆盖父类的方法，因此同类的方法会在父类与子类中有着不同的表现形式。

    　在Java语言中，基类的引用变量不仅可以指向基类的实例对象，也可以指向其子类中的实例对象。同样，接口中的引用变量也可以指向其实现类的实例对象。而程序调用的方法在运行时期才动态绑定（绑定是指将一个方法调用和一个方法主体联系在一起），绑定的是引用变量所指向的具体实例对象的方法，也就是内存中正在运行的那个对象的方法，而不是引用变量的类型中定义的方法。通过这种动态绑定实现了多态。由于只有在运行时才能确定调用哪个方法，因此通过方法覆盖实现的多态也可以被称为运行时多态。

　　

　　示例一：

 1 public class Base {
 2     public Base(){
 3         g();
 4     }
 5 
 6     public void g() {
 7         System.out.println("Base g()");
 8     }
 9     
10     public void f() {
11         System.out.println("Base f()");
12     }
13 }

 1 public class Derived extends Base{
 2     
 3     public void g() {
 4         System.out.println("Derived g()");
 5     }
 6     
 7     public void f() {
 8         System.out.println("Derived f()");
 9     }
10     
11     public static void main(String[] args) {
12         Base base=new Derived();
13         base.f();
14         base.g();
15     }
16 }

　　程序运行结果：

　　　　　　　　　　

　　在上面的例子中，由于子类Derived的f()方法和g()方法与父类Base方法同名，因此Derived的方法会覆盖Base的方法。在执行 Base base=new Derived(); 语句时，会调用Base类的构造函数，而在Base的构造函数中，执行了g()方法，由于Java语言的多态性，此时会调用子类Derived的g()方法，而不是父类Base 的g()方法，因此会输出"Derived g()".由于实际创建的是Derived对象，后面的方法调用都会调用子类Derived的方法。

 

　　但要注意，若此时父类中没有f()方法和g()方法，会编译报错。

 

　　示例二：

 1 package Test;
 2 
 3 public class Base {
 4     private String baseName="base";
 5     public Base(){
 6         callName();
 7     }
 8     
 9     public void callName(){
10         System.out.println(baseName);
11     }
12     
13     static class Sub extends Base{
14         private String baseName="sub";
15         public void callName(){
16             System.out.println(baseName);
17         }
18     }
19     
20     public static void main(String[] args) {
21         Base base=new Sub();
22     }
23 }

　　程序运行结果：

　　　　　　　　

　　在上面的例子中，new Sub();在创造派生类的过程中首先创建基类对象，然后才能创建派生类。创建基类即默认调用Base()方法，在方法中调用callName()方法，由于派生类中存在此方法，则被调用的callName（）方法是派生类中的方法，此时派生类中普通成员变量（private String baseName="sub";）还未构造，所以变量baseName的值为null。

 

 

　　此外，只有类的方法才有多态的概念，类的成员变量没有多态的概念。示例如下：

1 public class Base {
2     public int i=1;
3 }

1 public class Derived extends Base{
2     
3     private int i=2;
4     
5     public static void main(String[] args) {
6         Base base=new Derived();
7         System.out.println(base.i);
8     }
9 }

　　程序运行结果：

　　　　　　　　　

　　由此可见，成员变量是无法实现多态的，类的成员变量的值取父类还是子类并不取决于创建对象的类型，而是取决于所定义变量的类型，这是在编译期间确定