Java三大特性之多态

2017-06-19 本文已影响155人一只好奇的茂

介绍

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。
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）
实现多态的技术：
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。
多态的作用：
消除类型之间的耦合关系。
关于多态的例子：
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。
多态存在的三个必要条件：

要有继承
要有重写
父类引用指向子类对象

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

经典例子搞清楚多态的使用

代码

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{
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {  
        A a1 = new A();  
        A a2 = new B();  
        B b = new B();  
        C c = new C();  
        D d = new D();  
          
        System.out.println("1--" + a1.show(b));  
        System.out.println("2--" + a1.show(c));  
        System.out.println("3--" + a1.show(d));  
        System.out.println("4--" + a2.show(b));  
        System.out.println("5--" + a2.show(c));  
        System.out.println("6--" + a2.show(d));  
        System.out.println("7--" + b.show(b));  
        System.out.println("8--" + b.show(c));  
        System.out.println("9--" + b.show(d));        
    }  
}

结果

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

分析前提

多态机制遵循的原则概括为：当超类对象引用变量引用子类对象时，被引用对象的类型而不是引用变量的类型决定了调用谁的成员方法，但是这个被调用的方法必须是在超类中定义过的，也就是说被子类覆盖的方法，但是它仍然要根据继承链中方法调用的优先级来确认方法，该优先级为：this.show(O)、super.show(O)、this.show((super)O)、super.show((super)O)。
向上转型时，父类指向子类引用对象会遗失除与父类对象共有的其他方法，也就是在转型过程中，子类的新有的方法都会遗失掉

分析
在这里看结果1、2、3还好理解，从4开始就开始糊涂了，对于4来说为什么输出不是“B and B”呢？
分析4，a2.show(b)：
这里a2是引用变量，为A类型，它引用的是B对象，因此按照上面“分析前提”的意思是说应该由B来决定调用谁的方法,所以a2.show(b)应该要调用B中的show(B obj)，产生的结果应该是“B and B”，但是为什么会与前面的运行结果产生差异呢？这里我们忽略了后面那句话“但是这儿被调用的方法必须是在超类中定义过的”，那么show(B obj)在A类中存在吗？根本就不存在！所以这句话在这里不适用？那么难道是这句话错误了？非也！其实这句话还隐含这这句话：它仍然要按照继承链中调用方法的优先级来确认。所以它才会在A类中找到show(A obj)，同时由于B重写了该方法所以才会调用B类中的方法，否则就会调用A类中的方法。
分析5，a2.show(c)：
a2是A类型的引用变量，所以this就代表了A，a2.show(c),它在A类中找发现没有找到，于是到A的超类中找(super)，由于A没有超类（Object除外），所以跳到第三级，也就是this.show((super)O)，C的超类有B、A，所以(super)O为B、A，this同样是A，这里在A中找到了show(A obj)，同时由于a2是B类的一个引用且B类重写了show(A obj)，因此最终会调用子类B类的show(A obj)方法，结果也就是B and A。
分析6、7、8、9
根据分析前提，同上。

总结

向上转型时，父类指向子类引用对象会遗失除与父类对象共有的其他方法，也就是在转型过程中，子类的新有的方法都会遗失掉
多态机制遵循的原则概括为：当超类对象引用变量引用子类对象时，被引用对象的类型而不是引用变量的类型决定了调用谁的成员方法，但是这个被调用的方法必须是在超类中定义过的，也就是说被子类覆盖的方法，但是它仍然要根据继承链中方法调用的优先级来确认方法，该优先级为：this.show(O)、super.show(O)、this.show((super)O)、super.show((super)O)。

参考

深入理解java多态性

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