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Java 多態(tài)

多態(tài)是同一個行為具有多個不同表現(xiàn)形式或形態(tài)的能力。

多態(tài)就是同一個接口，使用不同的實例而執(zhí)行不同操作，如圖所示：

多態(tài)性是對象多種表現(xiàn)形式的體現(xiàn)。

現(xiàn)實中，比如我們按下 F1 鍵這個動作：

如果當前在 Flash 界面下彈出的就是 AS 3 的幫助文檔；
如果當前在 Word 下彈出的就是 Word 幫助；
在 Windows 下彈出的就是 Windows 幫助和支持。
同一個事件發(fā)生在不同的對象上會產(chǎn)生不同的結果。

多態(tài)的優(yōu)點

1. 消除類型之間的耦合關系
2. 可替換性
3. 可擴充性
4. 接口性
5. 靈活性
6. 簡化性

多態(tài)存在的三個必要條件

繼承
重寫
父類引用指向子類對象

比如：

Parent p = new Child();

當使用多態(tài)方式調用方法時，首先檢查父類中是否有該方法，如果沒有，則編譯錯誤；如果有，再去調用子類的同名方法。

多態(tài)的好處：可以使程序有良好的擴展，并可以對所有類的對象進行通用處理。

以下是一個多態(tài)實例的演示，詳細說明請看注釋：

Test.java 文件代碼：

public class Test { public static void main(String[] args) { show(new Cat()); // 以 Cat 對象調用 show 方法 show(new Dog()); // 以 Dog 對象調用 show 方法 Animal a = new Cat(); // 向上轉型 a.eat(); // 調用的是 Cat 的 eat Cat c = (Cat)a; // 向下轉型 c.work(); // 調用的是 Cat 的 work } public static void show(Animal a) { a.eat(); // 類型判斷 if (a instanceof Cat) { // 貓做的事情 Cat c = (Cat)a; c.work(); } else if (a instanceof Dog) { // 狗做的事情 Dog c = (Dog)a; c.work(); } } } abstract class Animal { abstract void eat(); } class Cat extends Animal { public void eat() { System.out.println("吃魚"); } public void work() { System.out.println("抓老鼠"); } } class Dog extends Animal { public void eat() { System.out.println("吃骨頭"); } public void work() { System.out.println("看家"); } }

執(zhí)行以上程序，輸出結果為：

吃魚
抓老鼠
吃骨頭
看家
吃魚
抓老鼠

虛函數(shù)

虛函數(shù)的存在是為了多態(tài)。

Java 中其實沒有虛函數(shù)的概念，它的普通函數(shù)就相當于 C++ 的虛函數(shù)，動態(tài)綁定是Java的默認行為。如果 Java 中不希望某個函數(shù)具有虛函數(shù)特性，可以加上 final 關鍵字變成非虛函數(shù)。

重寫

我們將介紹在 Java 中，當設計類時，被重寫的方法的行為怎樣影響多態(tài)性。

我們已經(jīng)討論了方法的重寫，也就是子類能夠重寫父類的方法。

當子類對象調用重寫的方法時，調用的是子類的方法，而不是父類中被重寫的方法。

要想調用父類中被重寫的方法，則必須使用關鍵字 super。

Employee.java 文件代碼：

/* 文件名 : Employee.java */ public class Employee { private String name; private String address; private int number; public Employee(String name, String address, int number) { System.out.println("Employee 構造函數(shù)"); this.name = name; this.address = address; this.number = number; } public void mailCheck() { System.out.println("郵寄支票給： " + this.name + " " + this.address); } public String toString() { return name + " " + address + " " + number; } public String getName() { return name; } public String getAddress() { return address; } public void setAddress(String newAddress) { address = newAddress; } public int getNumber() { return number; } }

假設下面的類繼承Employee類：

Salary.java 文件代碼：

/* 文件名 : Salary.java */ public class Salary extends Employee { private double salary; // 全年工資 public Salary(String name, String address, int number, double salary) { super(name, address, number); setSalary(salary); } public void mailCheck() { System.out.println("Salary 類的 mailCheck 方法 "); System.out.println("郵寄支票給：" + getName() + " ，工資為：" + salary); } public double getSalary() { return salary; } public void setSalary(double newSalary) { if(newSalary >= 0.0) { salary = newSalary; } } public double computePay() { System.out.println("計算工資，付給：" + getName()); return salary/52; } }

現(xiàn)在我們仔細閱讀下面的代碼，嘗試給出它的輸出結果：

VirtualDemo.java 文件代碼：

/* 文件名 : VirtualDemo.java */ public class VirtualDemo { public static void main(String [] args) { Salary s = new Salary("員工 A", "北京", 3, 3600.00); Employee e = new Salary("員工 B", "上海", 2, 2400.00); System.out.println("使用 Salary 的引用調用 mailCheck -- "); s.mailCheck(); System.out.println("n使用 Employee 的引用調用 mailCheck--"); e.mailCheck(); } }

以上實例編譯運行結果如下：

Employee 構造函數(shù)
Employee 構造函數(shù)
使用 Salary 的引用調用 mailCheck -- 
Salary 類的 mailCheck 方法 
郵寄支票給：員工 A ，工資為：3600.0

使用 Employee 的引用調用 mailCheck--
Salary 類的 mailCheck 方法 
郵寄支票給：員工 B ，工資為：2400.0

例子解析

實例中，實例化了兩個 Salary 對象：一個使用 Salary 引用 s，另一個使用 Employee 引用 e。
當調用 s.mailCheck() 時，編譯器在編譯時會在 Salary 類中找到 mailCheck()，執(zhí)行過程 JVM 就調用 Salary 類的 mailCheck()。
因為 e 是 Employee 的引用，所以調用 e 的 mailCheck() 方法時，編譯器會去 Employee 類查找 mailCheck() 方法。
在編譯的時候，編譯器使用 Employee 類中的 mailCheck() 方法驗證該語句，但是在運行的時候，Java虛擬機(JVM)調用的是 Salary 類中的 mailCheck() 方法。

以上整個過程被稱為虛擬方法調用，該方法被稱為虛擬方法。

Java中所有的方法都能以這種方式表現(xiàn)，因此，重寫的方法能在運行時調用，不管編譯的時候源代碼中引用變量是什么數(shù)據(jù)類型。

多態(tài)的實現(xiàn)方式

方式一：重寫：

這個內(nèi)容已經(jīng)在上一章節(jié)詳細講過，就不再闡述，詳細可訪問：Java 重寫(Override)與重載(Overload)。

方式二：接口

1. 生活中的接口最具代表性的就是插座，例如一個三接頭的插頭都能接在三孔插座中，因為這個是每個國家都有各自規(guī)定的接口規(guī)則，有可能到國外就不行，那是因為國外自己定義的接口類型。
2. java中的接口類似于生活中的接口，就是一些方法特征的集合，但沒有方法的實現(xiàn)。具體可以看 java接口這一章節(jié)的內(nèi)容。

方式三：抽象類和抽象方法

詳情請看 Java抽象類章節(jié)。