Java 多态

来源：互联网发布：决策树源码编辑：程序博客网时间：2024/05/19 09:17

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：

多态性是对象多种表现形式的体现。

现实中，比如我们按下 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。

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

继承
重写
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：

Test.java 文件代码：

publicclass Test{ publicstatic voidmain(String[]args){ show(newCat());// 以 Cat 对象调用 show 方法show(newDog());// 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 eatCat c =(Cat)a;// 向下转型 c.work();// 调用的是 Cat 的 catchMouse} publicstatic voidshow(Animala){ a.eat();// 类型判断if (ainstanceof Cat){ // 猫做的事情Catc = (Cat)a;c.work();} elseif (ainstanceof Dog){ // 狗做的事情Dogc = (Dog)a;c.work();} }} abstractclass Animal{ abstractvoid eat();} classCat extendsAnimal {public voideat(){ System.out.println("吃鱼");} publicvoid work(){ System.out.println("抓老鼠");} }class Dogextends Animal{ publicvoid eat(){ System.out.println("吃骨头");} publicvoid 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

虚方法

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。

Employee.java 文件代码：

/* 文件名 : Employee.java*/publicclass Employee{ privateString name;private Stringaddress; privateint number;public Employee(Stringname, Stringaddress, intnumber){ System.out.println("Employee 构造函数");this.name =name; this.address =address; this.number =number; }public voidmailCheck(){ System.out.println("邮寄支票给：" + this.name +" " +this.address);} publicString toString(){ returnname + "" + address +" " +number; }public StringgetName(){ returnname; }public StringgetAddress(){ returnaddress; }public voidsetAddress(StringnewAddress){ address =newAddress; } publicint getNumber(){ returnnumber; }}

假设下面的类继承Employee类：

Salary.java 文件代码：

/* 文件名 : Salary.java*/publicclass Salaryextends Employee{private doublesalary; // 全年工资public Salary(Stringname, Stringaddress, intnumber, doublesalary){ super(name,address, number);setSalary(salary);} publicvoid mailCheck(){ System.out.println("Salary 类的 mailCheck 方法 ");System.out.println("邮寄支票给：" + getName() +" ，工资为：" +salary);} publicdouble getSalary(){ returnsalary; }public voidsetSalary(doublenewSalary){ if(newSalary >=0.0){ salary =newSalary; } }public doublecomputePay(){ 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：

VirtualDemo.java 文件代码：

/* 文件名 : VirtualDemo.java*/publicclass VirtualDemo{ publicstatic voidmain(String[]args){ Salarys = newSalary("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。

方式三：抽象类和抽象方法

详情请看 Java抽象类章节。

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