深入理解面向对象编程中的多态原理与实现-优快云博客

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一.多态的概念

多态是面向对象程序设计的一个重要特征，指同一个实体同时具有多种形式，即同一个对象，在不同时刻，代表的对象不一样，指的是对象的多种形态。可以理解成，多态就是同一个接口，使用不同的实例而执行不同操作。也可以理解成，基类对象访问派生类的重写方法，在程序实际执行过程中表现为循环调用基类对象，访问不同的派生类。

二.多态性

所谓多态就是指程序中定义的引用变量所指向的具体类型和通过该引用变量发出的方法调用在编程时并不确定，而是在程序运行期间才确定。而多态性就是不修改程序代码就可以改变程序运行时所绑定的具体代码，让程序可以选择多个运行状态。

例如：你是一个茶，对茶情有独钟。某日回家发现桌上有几个杯子里面都装了茶，从外面看我们是不可能知道这是些什么茶，只有喝了之后才能够猜出来是何种茶。你一喝，这是西湖龙井、再喝这是信阳毛尖、再喝这是安吉白茶….在这里我们可以描述成如下：

茶 a = 西湖龙井

茶 b = 信阳毛尖

茶 c = 安吉白茶

这里表现的就是多态，西湖龙井，信阳毛尖，安吉白茶都是茶的子类，我们通过茶这一个父类就能够引用不同的子类，我们只有在运行的时候才会知道引用变量所指向的具体实例对象

三.多态的实现

1.多态实现的三大前提：继承重写（在使用多态后的父类引用变量调用方法时，会调用子类重写后的方法，并且多态对象只能调用父类中定义子类中重写的功能,不能调用子类的特有功能）父类引用变量可以指向子类对象

格式：父类类型变量名=new 子类类型() 如：Parent p=new Child()

2.多态的转型：
向上转型：可以把不同的子类对象都当作父类来看，进而屏蔽不同子类对象之间的差异，写出通用的代码，做出通用的编程，统一调用标准

格式：父类类型变量名=new 子类类型() 如：Parent p=new Child()

适用于：当不需要面对子类类型时，通过提高扩展性，或者使用父类的功能就能完成相应的操作

向下转型：一个已经向上转型的子类对象可以使用强制类型转换的格式，将父类引用类型转为子类引用各类型。相当于创建了一个子类对象一样，可以用父类的，也可以用自己的

格式：子类类型变量名=（子类类型）父类类型的变量如：Child c = (Child)p;//此时的p应为Parent类型

适用于：当要使用子类特有功能时

四.多态的实现形式

在Java中有三种形式可以实现多态：继承和接口抽象类和抽象方法

基于继承实现的多态的实现机制主要表现在父类和继承该父类的一个或多个子类对某些方法的重写，多个子类对同一方法的重写可以表现出不同的行为

public class Tea {
private String name;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Tea(){
}
public String drink(){
return "喝的是 " + getName();
}

/*** 重写toString()***/
public String toString(){
return null;
}
}
public class Xihu extends Tea{
public Xihu(){
setName("Xihu");
}
/** 重写父类方法，实现多态**/
public String drink(){
return "喝的是 " + getName();
}
/*** 重写toString()***/
public String toString(){
return "Tea : " + getName();
}
}

public class Xinyang extends Tea{
public Xinyang(){
setName("Xinyang");
}

/** 重写父类方法，实现多态**/
public String drink(){
return "喝的是 " + getName();
}
/*** 重写toString()***/
public String toString(){
return "Tea : " + getName();
}
}
public class main {

   public static void main(String[] args) {
       // TODO Auto-generated method stub
       //定义父类数组
Tea[] teas = new Tea[2];
//定义两个子类
Xihu xh = new Xihu();
Xinyang xy = new Xinyang();

//父类引用子类对象
teas[0] = xh;
teas[1] = xy;
//循环调用
for(int i = 0 ; i < 2 ; i++){
System.out.println(teas[i].toString() + "--" + teas[i].drink());
}

   }

}

output:
Tea : Xihu--喝的是 Xihu
Tea : Xinyang--喝的是 Xinyang

如果父类是抽象类，那么子类必须要实现父类中所有的抽象方法，这样该父类所有的子类一定存在统一的对外接口，但其内部的具体实现可以各异。这样我们就可以使用顶层类提供的统一接口来处理该层次的方法。
在接口的多态中，指向接口的引用必须是指定这实现了该接口的一个类的实例程序，在运行时，根据对象引用的实际类型来执行对应的方法。

继承都是单继承，只能为一组相关的类提供一致的服务接口。但是接口可以是多继承多实现，它能够利用一组相关或者不相关的接口进行组合与扩充，能够对外提供一致的服务接口。所以它相对于继承来说有更好的灵活性。