Java中的多态:什么是多态?

Java中的多态:什么是多态?
多态性是面向对象编程的三大重要特征之一,它是指在父类中定义的属性和方法被子类继承之后,可以具有不同的数据类型或表现出不同的行为,这使得同一个属性或方法在父类及其各个子类中具有不同的含义。

对面向对象来说,多态分为编译时多态和运行时多态。 其中编译时多态是静态的,主要是指方法的重载,它是根据参数列表的不同来区分不同的方法。通过编译之后会变成两个不同的方法,在运行时谈不上多态。而运行时多态是动态的,它是通过动态绑定来实现的,也就是大家通常所说的多态性。

Java实现多态有 3 个必要条件:继承、重写、父类(或接口)的引用指向子类对象(向上转型)。

继承:在多态中必须存在有继承关系的子类和父类。
重写:子类对父类中某些方法进行重新定义,在调用这些方法时就会调用子类的方法。
向上转型:在多态中需要将父类引用指向子类对象,只有这样该引用才既能可以调用父类的方法,又能调用子类的方法。
下面通过一个例子来演示重写如何实现多态性。例子使用了类的继承和运行时多态机制,具体步骤如下。

1)创建 Figure 类,在该类中首先定义存储二维对象的尺寸,然后定义有两个参数的构造方法,最后添加 area() 方法,该方法计算对象的面积。代码如下:

public class Figure {
    double dim1;
    double dim2;
    Figure(double d1, double d2) {
        // 有参的构造方法
        this.dim1 = d1;
        this.dim2 = d2;
    }
    double area() {
        // 用于计算对象的面积
        System.out.println("父类中计算对象面积的方法,没有实际意义,需要在子类中重写。");
        return 0;
    }
}



2)创建继承自 Figure 类的 Rectangle 子类,该类调用父类的构造方法,并且重写父类中的 area() 方法。代码如下:

public class Rectangle extends Figure {
    Rectangle(double d1, double d2) {
        super(d1, d2);
    }
    double area() {
        System.out.println("长方形的面积:");
        return super.dim1 * super.dim2;
    }
}


3)创建继承自 Figure 类的 Triangle 子类,该类与 Rectangle 相似。代码如下:

public class Triangle extends Figure {
    Triangle(double d1, double d2) {
        super(d1, d2);
    }
    double area() {
        System.out.println("三角形的面积:");
        return super.dim1 * super.dim2 / 2;
    }
}


4)创建 Test 测试类,在该类的 main() 方法中首先声明 Figure 类的变量 figure,然后分别为 figure 变量指定不同的对象,并调用这些对象的 area() 方法。代码如下:
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Figure figure; // 声明Figure类的变量
        figure = new Rectangle(9, 9);
        System.out.println(figure.area());
        System.out.println("===============================");
        figure = new Triangle(6, 8);
        System.out.println(figure.area());
        System.out.println("===============================");
        figure = new Figure(10, 10);
        System.out.println(figure.area());
    }
}


从上述代码可以发现,无论 figure 变量的对象是 Rectangle 还是 Triangle,它们都是 Figure 类的子类,因此可以向上转型为该类,从而实现多态。

5)执行上述代码,输出结果如下:

长方形的面积:
81.0
===============================
三角形的面积:
24.0
===============================
父类中计算对象面积的方法,没有实际意义,需要在子类中重写。

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