java基础——面向对象三大特性之一：多态

我就是我 2024-04-18 18:11 34阅读 0赞

# java多态 #

多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。

多态就是同一个接口，使用不同的实例而执行不同操作，如图所示：  
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多态性是对象多种表现形式的体现。

## 多态的优点 ##

1.  消除类型之间的耦合关系
2.  可替换性
3.  可扩充性
4.  接口性
5.  灵活性
6.  简化性

## 多态存在的三个必要条件 ##

1 继承
    2 重写
    3 父类引用指向子类对象

比如：

Parent p = new Child();

当使用多态方式调用方法时，首先检查父类中是否有该方法，如果没有，则编译错误；如果有，再去调用子类的同名方法。

多态的好处：可以使程序有良好的扩展，并可以对所有类的对象进行通用处理。

以下是一个多态实例的演示，详细说明请看注释：

public class Test {
        public static void main(String[] args) {
          show(new Cat());  // 以 Cat 对象调用 show 方法
          show(new Dog());  // 以 Dog 对象调用 show 方法
                    
          Animal a = new Cat();  // 向上转型  
          a.eat();               // 调用的是 Cat 的 eat
          Cat c = (Cat)a;        // 向下转型  
          c.work();        // 调用的是 Cat 的 work
      }  
                
        public static void show(Animal a)  {
          a.eat();  
            // 类型判断
            if (a instanceof Cat)  {  // 猫做的事情 
                Cat c = (Cat)a;  
                c.work();  
            } else if (a instanceof Dog) { // 狗做的事情 
                Dog c = (Dog)a;  
                c.work();  
            }  
        }  
    }
     
    abstract class Animal {  
        abstract void eat();  
    }  
      
    class Cat extends Animal {  
        public void eat() {  
            System.out.println("吃鱼");  
        }  
        public void work() {  
            System.out.println("抓老鼠");  
        }  
    }  
      
    class Dog extends Animal {  
        public void eat() {  
            System.out.println("吃骨头");  
        }  
        public void work() {  
            System.out.println("看家");  
        }  
    }

执行以上程序，输出结果为：

吃鱼
    抓老鼠
    吃骨头
    看家
    吃鱼
    抓老鼠

## **重写** ##

我们将介绍在 Java 中，当设计类时，被重写的方法的行为怎样影响多态性。

我们已经讨论了方法的重写，也就是子类能够重写父类的方法。

当子类对象调用重写的方法时，调用的是子类的方法，而不是父类中被重写的方法。

要想调用父类中被重写的方法，则必须使用关键字 super。

/* 文件名 : Employee.java */
    public class Employee {
       private String name;
       private String address;
       private int number;
       public Employee(String name, String address, int number) {
          System.out.println("Employee 构造函数");
          this.name = name;
          this.address = address;
          this.number = number;
       }
       public void mailCheck() {
          System.out.println("邮寄支票给： " + this.name
           + " " + this.address);
       }
       public String toString() {
          return name + " " + address + " " + number;
       }
       public String getName() {
          return name;
       }
       public String getAddress() {
          return address;
       }
       public void setAddress(String newAddress) {
          address = newAddress;
       }
       public int getNumber() {
         return number;
       }
    }

假设下面的类继承Employee类：

/* 文件名 : Salary.java */
    public class Salary extends Employee
    {
       private double salary; // 全年工资
       public Salary(String name, String address, int number, double salary) {
           super(name, address, number);
           setSalary(salary);
       }
       public void mailCheck() {
           System.out.println("Salary 类的 mailCheck 方法 ");
           System.out.println("邮寄支票给：" + getName()
           + " ，工资为：" + salary);
       }
       public double getSalary() {
           return salary;
       }
       public void setSalary(double newSalary) {
           if(newSalary >= 0.0) {
              salary = newSalary;
           }
       }
       public double computePay() {
          System.out.println("计算工资，付给：" + getName());
          return salary/52;
       }
    }

现在我们仔细阅读下面的代码，尝试给出它的输出结果：

/* 文件名 : VirtualDemo.java */
    public class VirtualDemo {
       public static void main(String [] args) {
          Salary s = new Salary("员工 A", "北京", 3, 3600.00);
          Employee e = new Salary("员工 B", "上海", 2, 2400.00);
          System.out.println("使用 Salary 的引用调用 mailCheck -- ");
          s.mailCheck();
          System.out.println("\n使用 Employee 的引用调用 mailCheck--");
          e.mailCheck();
        }
    }

以上实例编译运行结果如下：

Employee 构造函数
    Employee 构造函数
    使用 Salary 的引用调用 mailCheck -- 
    Salary 类的 mailCheck 方法 
    邮寄支票给：员工 A ，工资为：3600.0
    
    使用 Employee 的引用调用 mailCheck--
    Salary 类的 mailCheck 方法 
    邮寄支票给：员工 B ，工资为：2400.0

## 例子解析 ##

实例中，实例化了两个 Salary 对象：一个使用 Salary 引用 s，另一个使用 Employee 引用 e。

当调用 s.mailCheck() 时，编译器在编译时会在 Salary 类中找到 mailCheck()，执行过程 JVM 就调用 Salary 类的 mailCheck()。

因为 e 是 Employee 的引用，所以调用 e 的 mailCheck() 方法时，编译器会去 Employee 类查找 mailCheck() 方法 。

在编译的时候，编译器使用 Employee 类中的 mailCheck() 方法验证该语句， 但是在运行的时候，Java虚拟机(JVM)调用的是 Salary 类中的 mailCheck() 方法。

以上整个过程被称为虚拟方法调用，该方法被称为虚拟方法。

Java中所有的方法都能以这种方式表现，因此，重写的方法能在运行时调用，不管编译的时候源代码中引用变量是什么数据类型。

## **多态的实现方式** ##

方式一：重写：

*  这个内容已经在上一章节详细讲过，就不再阐述，详细可访问：Java 重写(Override)与重载(Overload)。

方式二：接口

*  1.生活中的接口最具代表性的就是插座，例如一个三接头的插头都能接在三孔插座中，因为这个是每个国家都有各自规定的接口规则，有可能到国外就不行，那是因为国外自己定义的接口类型。
 *  2.java中的接口类似于生活中的接口，就是一些方法特征的集合，但没有方法的实现。具体可以看 java接口 这一章节的内容。

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