以一个方法为例谈Java的多态

引子

跟着马士兵老师的Java教学视频自学时，在常用类一章讲到String类里的一个方法:

java.lang.String
public static String valueOf(Object obj)

该方法返回Objcet参数的字符串表示，并体现了多态的应用。

多态的定义

在执行期间而非编译期间判断引用对象的实际类型，根据其实际类型调用其相应方法。

既然编译器在编译期间不知道哪些代码会被执行，程序是如何正确执行相应代码的呢？

为解决这个问题，面向对象程序设计语言使用了后期绑定概念。Java使用一小段特殊代码来替代绝对地址调用。这段代码使用在对象中存储的信息来计算方法体的地址，这样，根据这样一小段代码的内容，每一个对象都可以具有不同的行为表现。

—— Thinking in Java

多态的使用条件

多态在Java里运用非常广泛，是Java得以流行的关键因素。
再看方法：

public static String valueOf(Object obj)

方法里的形参类型是Object，Object类是Java所有类的父类，所有类从Object*继承。当我们传入的参数是是Object的子类时，该方法能自动识别，调用子类相应的方法，此时也被叫做向上转型(upcasting)*：把子类看做父类的过程。也被叫做父类引用指向子类对象。

在此例中，调用的是Object类和其子类的toString()方法。任何子类都会从Object类继承toString()方法，并重写方法。因为Object类里的toString()方法返回值太不友好，返回的是对象名加@符号加对象的整型无符号16进制哈希码，也就是这个东西：

 getClass().getName() + '@' + Integer.toHexString(hashCode())

所以子类通常会把这方法重写地更清晰明了(informative)。

该方法相当于引用obj调用子类相应的toString()方法，然后返回一个字符串。

综上可看出多态的使用需要满足三个条件：

• 继承
• 向上转型
• 重写父类方法

多态的好处

上面粗略地谈了多态的定义和实现条件，那么使用多态到底能给程序设计带来什么好处呢？

最大的好处消除了类型之前的连接关系(coupling)。

试想有B、C、D三个类从类A继承，每个类需要一个从大写字母变为小写字母的方法，我们当然可以定义三个除了传入的类型参数不同而名字相同的方法（方法重载）。这样虽然麻烦但是直观，但如果此时实际需求变了（需求肯定会变的），需要再加入E、F、G类呢？按照直接的方法我们需要再重载三个方法。但是，在编程的世界里唯一不变的是变化，如果需求改变了还需要再加入HIJK…类呢？难道我们仍要继续做这种无聊的事吗？

此时只需要一个使用多态特性的方法即可：

public static void lowerToUpper(fatherClass fc) {

//代码块

}

该方法在执行期间会根据传入的对象的实际类型，根据实际类型对象中存储的信息计算方法的具体地址，调用实际类型的方法，而不是父类对象的方法。这样，只需一个方法就可代替一堆方法。

简单明了，省时省力，还可避免忘记重载某个方法编译器不会返回任何错误信息的失误。

PS:为了写这篇文章，除了学习马老师的视频所得还看了一点《Thinking in Java》里对多态的解释。不得不说，这本书的水平之高不愧经典之名。内容虽多，但很多内容即可巩固知识又可开阔眼界发散思维，是一本常看常新之书。

这是我的第一篇技术文章，虽已尽力书写，但作为新手还远未入Java之门，写起来十分费力。只求keep coding，提升水平，用写技术文章的方式总结反思。