java中的多态

转自: http://www.cnblogs.com/mengdd/archive/2012/12/25/2832288.html


Java学习之多态

多态的概念

  多态==晚绑定

  不要把函数重载理解为多态。

  因为多态是一种运行期的行为,不是编译期的行为。

  多态:父类型的引用可以指向子类型的对象。

  比如 Parent p = new Child();

    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,再去调用子类的该同名方法

  (注意此处,静态static方法属于特殊情况,静态方法只能继承,不能重写Override,如果子类中定义了同名同形式的静态方法,它对父类方法只起到隐藏的作用。调用的时候用谁的引用,则调用谁的版本。)

  (参考学习链接:http://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/IandI/override.html)  

  如果想要调用子类中有而父类中没有的方法,需要进行强制类型转换,如上面的例子中,将p转换为子类Child类型的引用。

  因为当用父类的引用指向子类的对象,用父类引用调用方法时,找不到父类中不存在的方法。这时候需要进行向下的类型转换,将父类引用转换为子类引用。     

 

结合实例说明               

  下面举个例子(有问题的代码已注释):

  主要讲讲两种类型转换和两种编译时候的错误。  

多态示例代码

  

  例子的执行结果:

  

  这段代码:  

 

  Cat类中定义了eat()方法,但是Animal类中没有这个方法,a1引用是Animal类的,所以找不到,编译时出错:

  

 

两种类型的类型转换

  (1)向上类型转换(Upcast):将子类型转换为父类型。

  对于向上的类型转换,不需要显示指定,即不需要加上前面的小括号和父类类型名。

  

 

  (2)向下类型转换(Downcast):将父类型转换为子类型。

  对于向下的类型转换,必须要显式指定,即必须要使用强制类型转换

  

 

  并且父类型的引用必须指向子类的对象,即指向谁才能转换成谁。

  不然也会编译出错:

 

 

  因为父类引用指向的是Cat类的对象,而要强制转换成Dog类,这是不可能的。

 

  多态学习的第二部分,抽象类和接口:http://www.cnblogs.com/mengdd/archive/2012/12/25/2832656.html


<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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