Java基础篇--多态(2018.8.28)

多态是面向对象三大特性当中最重要的特性,封装和继承几乎都是为了实现多态而存在的。多态的定义是:允许不同类的对象对相同的消息做出响应。通俗点说,就是父类和子类可以在特定情况下进行调换,即可以先告诉程序该地方是一个父类,程序运行到此处的时候,再派出特定的子类进行使用。实现多态的技术称为:动态绑定,是指在执行期间判断所引用对象的实际类型,根据其实际类型进行方法的调用。

Java实现多态的三大必要条件:

1.继承:在多态中必须存在有继承关系的父类和子类。
2.重写:子类对父类中存在的方法进行重写,在调用这些方法的时候就会调用子类的方法。
3.向上转型:在多态中将子类的引用赋给父类对象,这样才能实现对父类和子类的方法进行调用。
多态的实现机制遵循如下原则:当超类对象引用变量引用子类对象时,被引用对象的类型而不是引用变量的类型决定了调用谁的成员方法,但是这个被调用的方法必须是在超类中定义过的,也就是说被子类覆盖的方法,但是它仍然要根据继承链中方法调用的优先级来确认方法,该优先级为:this.show(O)、super.show(O)、this.show((super)O)、super.show((super)O)。

Java中多态的实现方式:接口实现,继承父类进行方法重写,同一个类中进行方法重载。

1.Java中除了static和final方法外,其他所有的方法都是运行时绑定的。private方法都被隐式指定为final的,因此final的方法不会在运行时绑定。当在派生类中重写基类中static、final、或private方法时,实质上是创建了一个新的方法。
2.在派生类中,对于基类中的private方法,最好采用不同的名字。
3.在基类的构造方法中小心调用基类中被重写的方法,这里涉及到对象初始化顺序。
4.构造方法是被隐式声明为static方法。

Java中的两种多态:

1.编译时多态:是静态的,主要是指方法的重载,即根据参数列表的不同来区分不同的函数,在编译之后会变成两个不同的函数,在运行时就不算多态。
2.运行时多态:运行时多态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,即一个引用变量到底会指向哪个类的实例对象,该引用变量发出的方法调用到底是哪个类中实现的方法,必须在由程序运行期间才能决定。因为在程序运行时才确定具体的类,这样,不用修改源程序代码,就可以让引用变量绑定到各种不同的类实现上,从而导致该引用调用的具体方法随之改变,即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。父类对象并不能执行所有的子类方法,只能执行那些父类中声明并且子类覆盖的子类方法。

多态的好处:

1.可替换性(substitutability)。多态对已存在代码具有可替换性。例如,多态对圆Circle类工作,对其他任何圆形几何体,如圆环,也同样工作。
2.可扩充性(extensibility)。多态对代码具有可扩充性。增加新的子类不影响已存在类的多态性、继承性,以及其他特性的运行和操作。实际上新加子类更容易获得多态功能。例如,在实现了圆锥、半圆锥以及半球体的多态基础上,很容易增添球体类的多态性。
3.接口性(interface-ability)。多态是超类通过方法签名,向子类提供了一个共同接口,由子类来完善或者覆盖它而实现的。
4.灵活性(flexibility)。它在应用中体现了灵活多样的操作,提高了使用效率。
5.简化性(simplicity)。多态简化对应用软件的代码编写和修改过程,尤其在处理大量对象的运算和操作时,这个特点尤为突出和重要。

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