java 中的多态polymorphism

本文详细介绍了Java中对象的创建过程,包括声明、创建和赋值三个步骤,并解释了如何利用多态特性进行对象赋值。此外,还深入探讨了方法覆盖的规则,包括参数匹配、返回类型兼容及存取权限的要求。

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对象的声明,创建与赋值的3个步骤
Dog myDognew Dog();
1 对象一个引用变量,要求java虚拟机分配空间给引用变量并将此引用变量命名为myDog此引用变量将永远固定为Dog类型
Dog myDog

2 创建对象
new Dog();

3 连接对象和引用

重点在与引用类型与对象的类型必须是相符,在多态下面引用与对象可以是不同的类型假设Animal  Dog类继承了Animal

Animal myDog=new Dog();
运用多态的时候引用类型可以是实际对象类型的父类参数和返回类型也可以是多态。

方法覆盖的规则
方法就是合约的标志
1 参数必须要一样,且返回类型必须要求兼容
2 不能降低方法的存取权限

public class Monster {
 boolean frighten(int d){
  System.out.print("a");
  return true;
 }
}
public class Vampire extends Monster {
 boolean frighten(int x){
  System.out.print("b");
  return false;
 }
}
这段代码是对的,符合
1 参数必须要一样,且返回类型必须要求兼容
2 不降低方法的存取权限

public class Monster {
 boolean frighten(int d){
  System.out.print("a");
  return true;
 }
}
public class Vampire extends Monster {
 int  frighten(int x){
  System.out.print("b");
  return 1;
 }

}
这段返回类型不一致,java不能编译通过
The return type is incompatible with Monster.frighten(int)

public class Monster {
 boolean frighten(int d){
  System.out.print("a");
  return true;
 }
 public static void main(String []args){
  Monster vampire =new Vampire();
  byte i=1;
  vampire.frighten(i);
 }

}

public class Vampire extends Monster {
 boolean frighten(byte x){
  System.out.print("b");
  return false;
 }

}
由于Vampire类的方法frighten()没有实现覆盖所以
vampire.frighten(i); 调用的是父类Monster的 boolean frighten(int d)方法。
 

<think>好的,我需要回答用户关于Java多态的作用的问题。首先,我得回忆一下多态的基本概念。多态是面向对象编程的三大特性之一,另外两个是封装和继承。那多态具体是什么呢?它的作用又在哪里? 用户可能已经知道封装和继承,但不太清楚多态的意义。我需要从多态的定义入手。多态指的是同一个方法调用在不同对象上有不同行为。也就是说,父类引用可以指向子类对象,并且调用方法时会执行子类重写后的方法。 接下来,我需要分点说明多态的作用。常见的几个作用包括提高代码的可扩展性、可维护性、简化代码逻辑等。例如,可扩展性方面,当新增子类时,原有代码不需要修改,只需扩展新的子类即可。这样符合开闭原则。 然后,我需要举一些例子来帮助用户理解。比如,有一个Animal类,子类Dog和Cat都重写了speak方法。当使用Animal类型的引用指向Dog或Cat对象时,调用speak方法会执行各自子类的方法。这样在添加新的动物类型时,不需要修改调用方法的代码,只需要添加新的子类。 另外,多态在接口和抽象类中的应用也很重要。接口定义方法,不同实现类提供具体实现,通过多态可以灵活切换不同的实现,提高代码的灵活性。 还要提到多态的实现机制,即方法重写(动态绑定)和方法重载(静态绑定)的区别。动态绑定是在运行时确定具体调用的方法,而静态绑定是在编译时确定。多态主要依赖于动态绑定。 可能用户会疑惑多态带来的性能影响,但通常这个影响很小,现代JVM优化得很好,所以利大于弊。不过这点如果用户没问,可能暂时不需要深入。 需要确保语言通俗易懂,避免过于专业的术语堆砌。结构上先总述,再分点详细说明,最后总结。同时,注意使用中文,符合用户要求。 现在整理结构: 1. 多态的定义:同一方法不同实现。 2. 作用分点: a. 提高可扩展性(开闭原则) b. 增强代码可维护性(减少重复代码) c. 简化代码逻辑(统一接口调用) 3. 实现方式:继承、方法重写、父类引用指向子类对象。 4. 示例说明。 5. 总结多态的重要性。 检查是否有遗漏,比如多态的类型(编译时多态如重载,运行时多态如重写),但用户可能更关注运行时多态。需要明确说明。 确保例子正确,比如Animal的例子是否准确。是的,Dog和Cat继承Animal,重写speak方法,通过Animal类型调用,展示不同行为。 最后,提醒用户注意多态的前提:继承关系,方法重写,父类引用指向子类对象。这些条件必须满足才能实现多态。 现在组织语言,确保结构清晰,逐步引导用户理解。</think>Java中的多态是面向对象编程的核心特性之一,它允许不同对象对同一方法调用做出不同的响应。以下是多态的作用及实现原理的逐步解析: --- ### 一、多态的定义 多态Polymorphism)指**同一方法在不同对象中具有不同实现**。例如: - 父类定义方法,子类重写该方法; - 通过父类引用调用方法时,实际执行的是子类重写后的方法。 --- ### 二、多态的作用 #### 1. **提高代码可扩展性** - **场景**:新增功能时,无需修改原有代码,只需扩展子类。 - **示例**: ```java class Animal { void speak() { System.out.println("动物叫"); } } class Dog extends Animal { void speak() { System.out.println("汪汪"); } // 重写方法 } class Cat extends Animal { void speak() { System.out.println("喵喵"); } // 重写方法 } // 调用时: Animal myPet = new Dog(); myPet.speak(); // 输出"汪汪" myPet = new Cat(); myPet.speak(); // 输出"喵喵" ``` - **优势**:若新增`Bird`类,只需继承`Animal`并重写`speak()`,无需改动调用代码。 #### 2. **增强代码可维护性** - **统一接口**:通过父类引用操作不同子类对象,减少重复代码。 - **示例**: ```java void makeAnimalSpeak(Animal animal) { animal.speak(); // 同一方法调用,不同结果 } ``` 调用时传入`Dog`或`Cat`对象,代码逻辑保持一致。 #### 3. **支持设计模式** - **工厂模式、策略模式**等依赖多态实现灵活的对象替换。 - **示例**:通过接口定义行为,不同实现类提供具体逻辑: ```java interface Payment { void pay(); } class Alipay implements Payment { public void pay() { System.out.println("支付宝支付"); } } class WechatPay implements Payment { public void pay() { System.out.println("微信支付"); } } // 调用时: Payment payment = new Alipay(); payment.pay(); // 输出"支付宝支付" ``` --- ### 三、多态的实现条件 1. **继承或接口实现**:子类继承父类或实现接口。 2. **方法重写**:子类重写父类方法(或实现接口方法)。 3. **向上转型**:父类引用指向子类对象(如`Animal a = new Dog();`)。 --- ### 四、多态的类型 1. **编译时多态**(静态绑定) - 通过方法重载(Overload)实现。 - 示例: ```java void print(int x) { ... } void print(String s) { ... } // 重载方法 ``` 2. **运行时多态**(动态绑定) - 通过方法重写(Override)实现。 - JVM在运行时根据对象类型确定调用哪个方法。 --- ### 五、总结 多态的核心价值在于**将代码的“做什么”与“怎么做”解耦**,使得程序更灵活、易扩展。通过合理使用多态,可以降低模块间的耦合度,提升代码复用性和可维护性。
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