Java 多态

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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
1. 可替换性
1. 可扩充性
1. 接口性
1. 灵活性
1. 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：Parent p = new Child();



class
Shape
{

void draw()
{}

}


class Circle extends
Shape
{

void draw()
{

System.out.println("Circle.draw()");

}

}


class Square extends
Shape
{

void draw()
{

System.out.println("Square.draw()");

}

}


class Triangle extends
Shape
{

void draw()
{

System.out.println("Triangle.draw()");

}

}

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：


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

虚函数

虚函数的存在是为了多态。

Java 中其实没有虚函数的概念，它的普通函数就相当于 C++ 的虚函数，动态绑定是Java的默认行为。如果 Java 中不希望某个函数具有虚函数特性，可以加上 final 关键字变成非虚函数。

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。

Employee.java 文件代码：


/* 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：

Salary.java 文件代码：


/* 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;
}
}

VirtualDemo.java 文件代码：



/* 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()。
e 是 Employee 的引用，但引用 e 最终运行的是 Salary 类的 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。