Java多态性理解（重要）

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什么是多态

1. 面向对象的三大特性：封装、继承、多态。从一定角度来看，封装和继承几乎都是为多态而准备的。这是我们最后一个概念，也是最重要的知识点。
2. 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）
3. 实现多态的技术称为：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。
4. 多态的作用：消除类型之间的耦合关系。
5. 现实中，关于多态的例子不胜枚举。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。

下面是多态存在的三个必要条件，要求大家做梦时都能背出来！

多态存在的三个必要条件 一、要有继承； 二、要有重写； 三、父类引用指向子类对象。

 

 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。

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。

一个小题目：继承父类进行方法重写的例子。

（一）相关类

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...{} 

 

（二）问题：以下输出结果是什么？

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 //a1指向的类时A System.out.println(a1.show(c)); ② System.out.println(a1.show(d)); ③ System.out.println(a2.show(b)); ④ //a2指向的类时B，B类直接超类是A而且重写了show（A OBJ）。所以当传入的参数是B对象的时候，调用B类从写的方法。 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 //b指向的类是B，而C,D类的直接超类是B所以调用的是show（B OBJ）。 System.out.println(b.show(d)); ⑨ 

 

（三）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

 

接口和抽象类的例子：

对于抽象类和接口，有许多类实现这个接口(或者继承这个抽象类)。 在调用的时候，用父类引用指向子类对象的方法。然后，调用对象的方法，编译器就会自动根据这个对象实际属于哪个实现类， 来调出这个类对于接口或者抽象类的具体实现。
例：

 public class Address {
 private String name; 
 public Address(String name){ this.name = name; }
 public String getName() { return name; }
 public void setName(String name) { this.name = name; }
 }

定义基类(抽象类)：

public abstract class Vehicle { 
abstract void go(Address address); 
}
//Car对于基类的实现： 
public class Car extends Vehicle{ 
@Override 
public void go(Address address){ 
System.out.println("Car to " + address.getName());
 }
 }

Plane对于基类的实现： 

public class Plane extends Vehicle{
 @Override 
void go(Address address) 
{ System.out.println("Plane to " + address.getName());
 }
 }

 Driver中多态：

 public void drive(Vehicle v){                  
///多态，父类引用指向子类对象，实际传过来的是抽象类Vehicle的子类，或者实现类，然后编译器会根据具体实现类，来找实现方法。 
v.go(new Address("杭州(abstract)"));    ///此方法在具体的实现中被重写 
}
Test: 
public static void main(String[] args) { 
Driver d = new Driver();
 d.drive(new Plane());   //实际是Plane对象，则编译器就会找到Plane中，对go的实现 d.drive(new Car());       //实际是Car对象，则编译器就会找到Plane中，对go的实现
 }

 

输出结果： Plane to 杭州(abstract) Car to 杭州(abstract)
事实上，这就是多态所起的作用，可以实现控制反转这在大量的J2EE轻量级框架中被用到，比如Spring的依赖注射机制。 （通过注入不同的bean，来得到不同的实现类）
接口与抽象类的区别：
有个概念，但还没有想到具体实现。 对于一些共用的，已经有实现了，可以设计成接口。
上面是抽象类，下面把它转化为接口：
IVehicle.java public interface IVehicle { public void go(Address address); }
CarImpl.java public class CarImpl implements IVehicle{ public void go(Address address) { System.out.println("CarImpl to " +address.getName()); } }
PlameImpl.java public class PlaneImpl implements IVehicle{ public void go(Address address) { System.out.println("PlaneImpl to " + address.getName()); } }
Driver.java ////多态之接口 public void driveI(IVehicle v){ v.go(new Address("杭州(interface)")); }
Test.java ////用接口实现 d.driveI(new PlaneImpl()); d.driveI(new PlaneImpl());
打印结果： PlaneImpl to 杭州(interface) PlaneImpl to 杭州(interface)

 

多态的三要素：1.继承  2.重写  3.父类引用指向子类对象