Java中多态的优势和劣势是什么？

于 2022-08-08 10:06:30 发布
阅读量343 收藏 4
点赞数
CC 4.0 BY-SA版权
文章标签： java 开发语言
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Java_ttcd/article/details/126222155
本文详细解释了编程中的多态性概念，通过Java代码实例展示了如何利用多态进行面向对象编程，强调了多态在减少代码冗余、提高代码可扩展性和维护性方面的优势。同时，文章也探讨了多态可能导致的无法直接访问子类特有功能的劣势，并给出了相应的解决策略。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

什么是多态?

在编程语言和类型论中，多态（英语：polymorphism）指为不同数据类型的实体提供统一的接口。 多态类型（英语：polymorphic type）可以将自身所支持的操作套用到其它类型的值上。

面向对象的三大特征：封装性、继承性、多态性，多态性就是多态，多态是在封装的升华，可以说没有封装就么有多态。

extends继承或者implements实现，无论是类与类之间的继承、类与接口之间的实现还是接口与接口间的继承，反正总会出现上下的层次关系，这种关系的产生就是多态性出现的前提。

为了更好的明白什么是多态，来个小demo吧！

多态demo

场景：有学生、老师、超级管理员，难道每一个都要重复写吗，这个岂不是很繁琐，维护起来很困难，若干年后当做diamagnetic重构的时候可能你都不想看你的代码了吧，应该是真的很繁琐，很复杂。

下面我们将创建三个子类【Student、Teacher、Administrator】和一个父类【Person】以及一个测试函数。

父类，包含普通的变量和一个show方法。

Person.java

<pre class="prettyprint hljs java" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, &quot;Courier New&quot;, monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 1.5em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">package DT.demo1;

public class  Person  { 
    private String name;
    private int age;

    public  Person()  { 
    }

    public  Person(String name,  int age)  { 
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public  String  getName()  { 
        return name;
    }

    public  void  setName(String name)  { 
        this.name = name;
    }

    public  int  getAge()  { 
        return age;
    }

    public  void  setAge(int age)  { 
        this.age = age;
    }

    public  void  show(){ 
        System.out.println(name+","+age+"展示");
    }
}

学生类，继承父类属性和方法并重写父类show方法

Student.java

<pre class="prettyprint hljs scala" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, &quot;Courier New&quot;, monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 1.5em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">package DT.demo1;

public class  Student  extends  Person{ 
    @Override
    public void show() { 
        System.out.println("学生的信息"+getName()+","+getAge());
    }
}

老师类，继承父类属性和方法并重写父类show方法

Teacher.java

<pre class="prettyprint hljs scala" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, &quot;Courier New&quot;, monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 1.5em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">package DT.demo1;

public class  Teacher  extends  Person{ 
    @Override
    public void show() { 
        System.out.println("老师的信息"+getName()+","+getAge());
    }
}

超级管理员类，继承父类属性和方法并重写父类show方法

Administrtors.java

<pre class="prettyprint hljs scala" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, &quot;Courier New&quot;, monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 1.5em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">package DT.demo1;

public class  Administrtors  extends  Person{ 
    @Override
    public void show() { 
        System.out.println("管理员的信息"+getName()+","+getAge());
    }
}

为了不需要重写我们只需要new出想要的对象然后传入即可。这样就算后面需要添加更多类型的用户也只需要new出对象，控制传入register的参数即可。注意因为main函数是static的，所以下面的register也必须是static类型的。

Test.java

<pre class="prettyprint hljs cpp" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, &quot;Courier New&quot;, monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 1.5em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">package DT.demo1;

public class Test{ 
    public  static  void  main(String[] args)  { 
        Student student=new Student();
        student.setName("张三");
        student.setAge(20);

        Teacher teacher=new Teacher();
        teacher.setName("李四");
        teacher.setAge(22);

        Administrtors admin=new Administrtors();
        admin.setName("不良使");
        admin.setAge(18);

        register(student);
        register(teacher);
        register(admin);

    }
     public  static  void  register(Person p){ 
        p.show();
     }
}

Java多态优势是什么

为了考虑到篇幅和耗时，我们将所有的类写到一个类里面。注意，平时尽量不要这么操作，这里只是为了单纯的图快。

Test.java

<pre class="prettyprint hljs scala" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, &quot;Courier New&quot;, monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 1.5em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">package DT.demo2;

// todo  为了方便查看就不把每一个类分开写了      下面都写到这一个Test.java  文件中
public class  Test  { 
    public static void main(String[] args) { 
        // todo  多态方式创建对象     格式  ：   Fu fu = new Zi();
        Animal animal=new Cat();
        //  todo  多态方式调用成员变量，编译看左边，运行也看左边
        //  *   编译看左边  ，  javac编译的时候会看等号左边父类中有没有这个变量， 如果有编译成功，如果没有，编译失败
        //  *   运行看左边  ，  javac编译的时候实际获取的是左边父类中成员变量的值
        System.out.println(animal.name);  // todo  动物

        //   调用成员方法     编译看左边，运行看右边
        //  *   编译看左边  ，  javac编译的时候会看等号左边父类中有没有这个变量， 如果有编译成功，如果没有，编译失败
        //  *   运行看左边  ，  javac编译的时候实际上运行的是子类中的方法
        animal.show();   // todo   Cat的show()方法

        // 理解
        Animal animal1=new Dog();
        //现在用animal1是Animal类型，都会默认从Animal这个类中去找
    }
}

class  Animal{ 
    String name="动物";
    public void show(){ 
        System.out.println("Animal的show()方法");
    }
}

class  Cat  extends  Animal{ 
    String name="猫";

    @Override
    public void show() { 
        System.out.println("Cat的show()方法");
    }
}

class  Dog  extends  Animal{ 
    String name="狗";

    @Override
    public void show() { 
        System.out.println("Dog的show()方法");
    }
}

省省 1、

在多态的形式下，右边的对象可以实现解耦合，便于扩展和维护

例如：

<pre class="prettyprint hljs fsharp" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, &quot;Courier New&quot;, monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 1.5em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">Person person = new Student();
person.work();  //  多态new出来的对象调用woek方法

但是当业务发生了变化时，我需要一个新对象【可以是老师、助教等，但是必须是Person的子类】 只需要修改 new Student();即可

省省 2、

定义方法的时候，使用父类型作为参数，可以接收所有子类对象，体现了多态的扩展性于遍历

任何事物都不是完美无缺的，说完多态的优势，下面我们就来看看多态的劣势吧。

Java多态劣势是什么

不能使用子类的特定功能。

嗯~，其实多态的劣势来源于多态的优势。为什么不修改呢，因为两者是并生的，而多态的优势 ＞ 多态的劣势。任何专业术语，语言特性以及框架的出现都是为了方便性，所以~，你们明白的。

下面来看看多态的劣势吧！

我们可以发现animal对象没有找到lookHome(）这个方法，是不是很好奇，我明明new的是子类的Dog的对象，为什么Dog类中的方法却不能调用了呢？

解析：

多态new出来的对象，在调用成员方法和变量的调用和一般常规new出来的对象有些许不同。

变量调用: 编译看左边，运行看左边

编译看左边 ， javac编译的时候会看等号左边父类中有没有这个变量， 如果有编译成功，如果没有，编译失败

运行看左边 ， javac编译的时候实际获取的是左边父类中成员变量的值

方法调用: 编译看左边，运行看右边

编译看左边 ， javac编译的时候会看等号左边父类中有没有这个变量， 如果有编译成功，如果没有，编译失败

运行看左边 ， javac编译的时候实际上运行的是子类中的方法

产生原因： 多态new出来的对象方法调用 编译看左边，运行看右边 。而父类没有这个方法，所以new出来的对象自然找不到。承受的范围大了。

解决方案： 向下转型就行了，但是需要注意的是向下转型是不可以随便转的，佛则会报错。

Test.java

<pre class="prettyprint hljs java" style="padding: 0.5em; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, &quot;Courier New&quot;, monospace; color: rgb(68, 68, 68); border-radius: 4px; display: block; margin: 0px 0px 1.5em; font-size: 14px; line-height: 1.5em; word-break: break-all; overflow-wrap: break-word; white-space: pre; background-color: rgb(246, 246, 246); border: none; overflow-x: auto; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">package DT.demo3;

public class  Test  { 
    public  static  void  main(String[] args)  { 
        //   堕胎方式创建对象
        Animal animal=new Dog();
        Dog dog=(Dog)animal;
        dog.lookHome();
    }
}
class  Animal{ 
    public  void  eat(){ 
        System.out.println("动物在吃饭");
    }
}
class  Dog  extends  Animal{ 
    // 继承重写父类Animal的eat方法
    @Override
    public  void  eat()  { 
        System.out.println("够吃骨头");
    }
    // 狗自带方法，父类没有
    public  void  lookHome(){ 
        System.out.println("狗看家");
    }
}

class  Cat  extends  Animal{ 
    // 继承重写父类Animal的eat方法
    @Override
    public  void  eat()  { 
        System.out.println("猫吃鱼");
    }

    // 猫自带方法，父类没有
    public  void  catchMouse(){ 
        System.out.println("猫抓老鼠");
    }
}

Java_ttcd
关注
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值