面向对象的多态详解 ！！

Posted 2023-04-25

参考技术A 面向对象的软件开发语言具有三个重要的特点分别为封装性、继承性、多态性。封装性即意味着对象封装其内部的数据，使其对外不可见，以保证数据的安全性。继承性是代码复用的一个很好的解决方案，但是继承关系是编译器在编译阶段就为所有的对象决定的，因而在软件工程过程中，继承性太过死板，存在很大的局限性。而多态性，它是将多种不同的特殊行为进行抽象的一种能力，通过结合继承性，多态性很好地解决了OO遇到的很多麻烦，使得面向对象的编程方式最终得到淋漓尽致的推广。

多态性和泛型编程

各种编程语言都内置了多种基本数据结构并且支持自定义数据类型，因而程序员在程序设计过程中可能会遇到多种数据类型，而针对这些数据类型的逻辑操作很有可能是雷同的。此时为每一种数据类型都设计出相应的逻辑函数似乎已经变得很不现实，因而泛型编程孕育而生了。泛型编程的出现，可以说在软件工程领域里是一个极大的进步。利用泛型编程，我们可以不为特定的类型进行专门编码，而采用对不同类型进行通用编码的方式来解决应对大量数据类型的问题。C++
STL是泛型编程的成功案例。利用Template函数，STL成功实现了对多种数据类型进行泛化的效果。而OO通过接口或者抽象类进一步实现了对类的泛化，也就是在面向对象过程中出现的新名词—多态！

多态性特点

简单来说，多态是具有表现多种形态的能力的特征，在OO中是指，语言具有根据对象的类型以不同方式处理，即指同样的消息被不同类型的对象接收时导致完全不同的行为,是对类的特定成员函数的再抽象。多态性在不同的编程语言中拥有不同的解决方案，但多态性的最终目标却始终不变，都是“以不变应万变”。

两种多态方式

一般来说，多态主要是存在两种类型：编译时的多态和运行时的多态。

1
编译时的多态主要是通过函数重载来实现的。所谓函数重载是指保持函数名不变，主要通过更改函数形参的个数以及形参的类型来定义出多个同名函数来实现对多种类型数据的逻辑处理。这种类型的多态关系是编译器在编译阶段就已经在函数调用的地方确定的，因而运行过程中速度较快，但功能比较局限。

2
运行时的多态在不同的语言中拥有不同的实现方案。C++通过虚函数的晚捆绑来实现，而Java通过面向接口编程和面向抽象编程来实现动态调用相应的函数实现。但归根结点，这些语言都是通过将多种特殊实现的类抽象为一个泛化类来实现运行多态。

面向接口编程

软件工程中程序涉及到的对象越多，对象之间相似的概率越大，因而这时候抽象变成了可能。通过定义接口，程序设计者可以成功实现对方法的定义和实现的分离，因而应用程序不必考虑子类成员函数中是如何实现内部逻辑细节，只需知道该类对象向外公开的接口便可成功操纵这类对象。而这种编程方式，为以后程序的改动以及程序的健壮性和扩展性都提供了一个比较理想的解决方案。因此面向抽象编程已经成为OO界强烈推崇的编程方式。

OO思想已经深入广大编程人员的工作中，如何能够充分合理利用OO的特点达到最优化软件体系结构将会成为每一个OO程序员应该思考的问题，相信OO思想能够为大家的软件设计带来前所未有的效果。

Java面试题详解一：面向对象三大特性

一，多态：
1.面向对象四大基本特性：抽象，封装，继承，多态
抽象，封装，继承是多态的基础。多态是抽象，封装，继承的表现。
2.什么是多态
不同类的对象对同一消息作出不同的响应叫做多态
3.多态的作用
简单来说：解藕。详细点就是，多态是设计模式的基础(既然是基础，那么一些设计模式中肯定有多态的下面三个条件)
4.多态存在的三个条件
有继承关系
子类重写了父类方法
父类引用指向子类对象
5.注意：
因为多态存在必须要有“子类重写父类方法”这个条件，那么下面三种类型的方法没办法表现出多态的特性(因为不能被重写)
static方法：static修饰的方法是属于类的，而不属于实例
final方法：因为被final修饰的方法无法被子类重写
private方法：被private修饰的发那个法对子类不可见，
protected方法：被protected修饰的方法可以被子类见到，也可以被重写，但无法被外部所引用，无法引用，就没有多态
6.多态的分类：
编译时多态，方法的重载
运行时多态，方法的重写
7.分析多态问题的几条原则
比如有一个父类Father,有一个子类Children
（1）向上转型是自动的。Father f=new Children()是自动的，不需要强转
（2）向下转型要强转。即Children c=new Father()是无法编译通过的，必须要Children c=(Children)new Father(),让父类知道它要转成具体哪个子类
（3）父类引用指向子类对象，子类重写了父类的方法，调用父类的方法，实际调用的是子类重写了父类的该方法。
即 Father f=new Children(),f.toString()实际上调用的是Children中的toString()方法
例如：

父类：
public class Father {
    private double money=100;

    public double getMoney() {
        return money;
    }

    public void setMoney(double money) {
        this.money = money;
    }

    public void usePhone(){
        System.out.println("使用老年机");
    }
}

子类：有继承关系，并且重写父类的方法userPhone()
public class Children extends Father {
    public void usePhone(){
        System.out.println("继承money:"+getMoney()+"使用智能机");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Father f=new Children(); //父类的引用指向子类对象。
        f.usePhone();//其实是调用子类的方法，输出：“继承money:100.0使用智能机”
    }
}

二，封装
一个对象他所封装的是自己的属性和方法，所以它是不需要依赖其他对象就可以完成自己的操作
封装就是把一个对象的属性私有化，同时提供一些可以被外界访问属性的方法
1.封装的三大好处：
良好的封装能减少耦合
类内部的结构可以自由修改
可以对成员变量更精确的控制
隐藏信息,实现等细节
2.实际应用
(1)好处1：封装确实可以使我们容易地修改类的内部实现，而无需修改使用了该类的客户代码。

public class User {
    private Long id;
    private String name;
    private int age;
    
    public Long getId() {return id;}

    public void setId(Long id) {this.id = id;}

    public String getName() {return name;}

    public void setName(String name) {this.name = name;}

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

如果我们需要修改User这个类，把 age改为String 。你只有一处使用了这个类还好，如果你有几十个甚至上百个这样地方，你是不是要改到崩溃。如果使用了封装，我们完全可以不需要做任何修改，只需要稍微改变下Husband类的setAge()方法即可。

public class User {
    private Long id;
    private String name;
    private String age; //改为String类型

    public Long getId() {return id;}

    public void setId(Long id) {this.id = id;}

    public String getName() {return name;}

    public void setName(String name) {this.name = name;}

    public String getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = String.valueOf(age);
    }
}

(2)好处2：可以对成员变量进行更精确的控制。

public class User {
    private Long id;
    private String name;
    private int age;
    
    public Long getId() {return id;}

    public void setId(Long id) {this.id = id;}

    public String getName() {return name;}

    public void setName(String name) {this.name = name;}

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        if(age>150){
            System.out.println("年龄不符合要求");//输出提示信息
        }else {
            this.age = age;
        }
        
    }
}

好处3：例如性别我们在数据库中一般都是已1、0方式来存储的，但是在前台我们又不能展示1、0，这里我们只需要在getter()方法里面做一些转换即可。

public class User {
    private Long id;
    private String name;
    private Integer sex;
    private String sexString;

    public Long getId() {return id;}

    public void setId(Long id) {this.id = id;}

    public String getName() {return name;}

    public void setName(String name) {this.name = name;}
    
    public String getSexString() {
        if(sex==1){
            setSexString("男");
        }else if(sex==0){
            setSexString("女");
        }else {
            setSexString("未知");
        }
        return sexString;
    }

    public void setSexString(String sexString) {
        this.sexString = sexString;
    }
}

三，继承
1.使用继承可以用来复用代码。可以将所有子类的共同属性放入父类中
使用继承记住三句话：
子类拥有父类非private的属性和方法
子类可以拥有自己的属性和方法，即子类可以对父类进行扩展
子类可以用自己的方式实现父类的方法
2.构造方法：
首先是通过构造方法来完成对象的初始化，子类的构造方法默认调用父类的构造方法，通过super()方式
(1).父类有默认的构造方法，子类的构造方法默认执行super();调用父类构造方法进行实例化
(2).父类没有默认构造方法(肯定是手写了构造方法)，子类构造方法中显示使用super()调用父类构造方法
3.缺点：
父类变，子类必须变
继承是一种强耦合关系