Java学习笔记之多态（运行时多态）

封装、继承和多态是OOP的三大特性。其中多态的实现建立在前两者的基础之上，既是重点也是难点。我在初学Java时对这方面就难以理解，这次复习又认真揣摩了一下，在此记录自己的总结心得。

一、对象变量就是标签

在我看来，多态首先是给对象贴上标签。怎么理解呢？我们不妨先举个例子：

class Fruit{
	public Fruit(){
		System.out.println("这是一个水果");
	}
}

class Apple extends Fruit{
	public Apple() {
		super();
	}
	
	public void printName() {
		System.out.println("这是水果中的苹果");
	}
}

class Banana extends Fruit{
	public Banana() {
		super();
	}
	
	public void printName() {
		System.out.println("这是水果中的香蕉");
	}
}

以上，我定义了一个水果类，以及继承它的苹果类和香蕉类。在Java中，首先对象变量是多态的，即父类对象变量既可以引用父类对象，也可以引用子类对象，即：

		Fruit[] f = new Fruit[3];
		f[0] = new Fruit();
		f[1] = new Apple();
		f[2] = new Banana();

可以看出，数组f的每个元素都是Fruit类的对象变量，但它们既可以引用Fruit类对象，也可以引用Apple类和Banana类的对象。这里我把对象变量理解成“标签”，标签就是对类的概括描述。我现在手上拿着水果标签，遇到一个水果类，直接就可以贴上去。遇到苹果呢？苹果当然是水果啊，贴！香蕉也是如此。可见，对象变量就是标签，标签就是对类的一个描述，只不过有准确描述和概括描述之不同罢了。

二、贴什么标签，就做什么事

在上述示例中，我们初步了解了对象变量就是标签。现在我们再来看一个例子：

		Apple a = new Apple();
		Fruit f = a;
		a.printName();
		f.printName(); //ERROR

其中a引用了一个Apple对象，可以调用printName()方法。然而，f虽然引用的也是Apple对象，但其本身只是Fruit标签，由于贴标签时描述的精确度不够，所以就不能确定其是否贴在了苹果上，也许只是普通的水果呢？你说你是个苹果，但你能拿出什么证据呢？贴在你身上的只是一个水果标签啊！所以为了安全起见，我们不能允许它调用这个方法。从中我们可以看出：贴什么标签，就做什么事，越俎代庖就是不行。

三、标签是脸蛋，做事落到实处

为了解决上述代码的问题，我在Fruit类中加入了printName()方法，以使其能够成功编译。然而，运行时我们可以看到，f.printName()调用的是Apple类的方法！这是为什么呢？之前不是说贴什么标签就做什么事吗？

其实我们这里陷入了一个误区。贴什么标签做什么事这个原则当然没错，但标签只是脸蛋，是没有能力做事的啊！所以，只要子类中存在同名方法，就一定要优先调用子类的方法。标签只是脸蛋，而做事却要落到实处，我的标签贴在谁身上，谁就来执行这个方法，就这么简单。

四、不同多态情况的理解辨析

在上面，我们讲了三个要点：1.对象变量是标签；2.标签规定了调用方法的权限；3.是对象而不是标签来调用方法。为了深入理解上述内容，我们来看几个例子：

1. 多态情况下，子父类存在同名的成员变量时，访问的是父类的成员变量；
2. 多态情况下，子父类存在同名的非静态成员函数时，访问的是子类的成员函数；
3. 多态情况下，子父类存在同名的静态成员函数时，访问的是父类的成员函数；
4. 多态情况下，不能访问子类特有的成员。
   （此处引用部分出自【多态】@author 一大三千@大千世界）

如果深入理解了标签的意义，这几点就不难理解了。

第一点，标签其实就是脸蛋，成员变量作为对象的属性，当然也是对象的脸蛋。所以子父类存在同名成员变量时，必然访问父类成员变量。

第二点在前面已经说过，我们主要看一下第三点。为什么此处访问的是父类成员函数呢？不是说标签是脸蛋、做事落到实处吗？可偏偏静态方法是个特例，要知道静态方法其实是类的方法，是不依赖对象而存在的呀！所以静态方法不会被重写，只能被重载、隐藏和继承。此处一旦贴上父类的标签，子类的静态方法自然被隐藏起来，于是无法被调用，这当然是顺理成章的了。

第四点，其实也不用多说了。你的标签就是你的脸蛋、你的属性，父类标签上没贴的东西，子类又怎么能越俎代庖呢？其特有的成员变量和方法都是不能被访问的。

五、结语

本文总结了运行时多态的一些常见情况，并独创“标签”概念对各种情况进行辨析。当然，由于本人才疏学浅，又是第一次写博客，难免有不当之处。如有错误，还望有识之士不吝赐教。