前言
這篇文章主要是來(lái)聊聊面向?qū)ο缶幊痰乃拇蠡咎匦?多態(tài)在Java中的表現(xiàn).我們首先先說(shuō)一下多態(tài)的定義:指允許不同類的對(duì)象對(duì)同一消息做出響應(yīng)。即同一消息可以根據(jù)發(fā)送對(duì)象的不同而采用多種不同的行為方式。（發(fā)送消息就是函數(shù)調(diào)用）
多態(tài)存在的必要三條件
- 要有繼承；
- 要有重寫；
- 父類引用指向子類對(duì)象。
再過(guò)多的理論知識(shí)這里就不過(guò)多的闡述了,網(wǎng)上很多關(guān)于多態(tài)方面的文章,各位看官可自行查找.回歸正題,那么在Java中多態(tài)又是以怎么的形式展現(xiàn)的呢?要是有三個(gè)方面,接口實(shí)現(xiàn)、繼承父類進(jìn)行方法重寫、同一個(gè)類中進(jìn)行方法重載。
繼承父類進(jìn)行方法重寫
在上一篇中我們說(shuō)到了繼承,子類通過(guò)繼承，子類可以復(fù)用父類的功能，如果父類不能滿足當(dāng)前子類的需求，則子類可以重寫父類中的方法來(lái)加以擴(kuò)展。這里說(shuō)的多態(tài)就是基于繼承父類進(jìn)行方法重寫,再說(shuō)多態(tài)之前,我們需要先說(shuō)一下向上轉(zhuǎn)型:子類引用的對(duì)象轉(zhuǎn)換為父類類型稱為向上轉(zhuǎn)型。通俗地說(shuō)就是是將子類對(duì)象轉(zhuǎn)為父類對(duì)象。此處父類對(duì)象可以是接口.
下面我們就舉例子來(lái)說(shuō)明想還是向上轉(zhuǎn)型中多態(tài)的表現(xiàn).假定我們有Children和People兩個(gè)類.Children繼承于People類.Children類重寫了People類中printName方法,代碼如下所示.
public class People {
public String peopleName = "騷棟";//姓名
protected void printName(String name) {
System.out.println(name);
}
}
class Children extends People {
protected void printName(String name) {
System.out.println("小朋友名稱: "+name);
}
}
然后我們?cè)趍ain函數(shù)中進(jìn)行向上轉(zhuǎn)型操作,使用People來(lái)接受創(chuàng)建Children對(duì)象,然后執(zhí)行printName方法.
public static void main(String[] args) {
People children = new Children();
children.peopleName = "神經(jīng)騷棟";
children.printName(children.peopleName);
}
可能用一個(gè)子類說(shuō)明多態(tài)這個(gè)概念還是不太清晰明了,但是我們假定還有Major 、oldMan等等People的子類,每一個(gè)子類都重寫了printName這個(gè)方法,那么對(duì)于這個(gè)printName的不同實(shí)現(xiàn),就很好地展現(xiàn)了多態(tài)性了.
那么上面的一段代碼在控制臺(tái)上打印出來(lái)的是什么樣的信息呢?如下圖所示.
通過(guò)控制臺(tái)中的打印信息,我們知道程序是調(diào)用的是Children中的printName這個(gè)方法.而不是父類People中的方法.那么程序是如何知道People children這個(gè)引用是指向Children對(duì)象還是People對(duì)象或者是其他People類的子類對(duì)象呢?這里我們就需要說(shuō)一下方法的動(dòng)態(tài)綁定.這一點(diǎn)和Objective-C中的動(dòng)態(tài)綁定是一致的.
Java中除了static方法和final方法(private方法屬于final方法)之外,其他所有的方法都是后期綁定(或者叫做動(dòng)態(tài)綁定).也就說(shuō)當(dāng)在程序運(yùn)行時(shí)才會(huì)根據(jù)對(duì)象實(shí)際的類型來(lái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)綁定對(duì)應(yīng)的方法.然后進(jìn)行執(zhí)行.
同一個(gè)類中進(jìn)行方法重載
同一個(gè)類中進(jìn)行對(duì)同一個(gè)方法進(jìn)行重載也是多態(tài)性的一種體現(xiàn).我們就舉例說(shuō)明.如下代碼所示,通過(guò)重載一個(gè)方法,我們可以獲取不同的方法實(shí)現(xiàn),雖然兩個(gè)方法的方法名是一致的,但是最后的結(jié)果卻是完全不一樣的.
public class Student extends People {
public void printStudentName(String name,int age) {
this.peopleName = "神經(jīng)騷棟";
System.out.println(this.peopleName+age);
}
public void printStudentName(String name) {
this.peopleName = "神經(jīng)騷棟";
System.out.println(this.peopleName);
}
}
向下轉(zhuǎn)型的安全保證 ---運(yùn)行時(shí)類型識(shí)別(RTTI)
上面第一部分我們說(shuō)到向上轉(zhuǎn)型是從子類轉(zhuǎn)換成父類,這樣是安全的,因?yàn)榛惒粫?huì)具有大于子類的接口.但是如果向下轉(zhuǎn)型呢,這樣是否是安全的呢?也就是當(dāng)我們把父類強(qiáng)轉(zhuǎn)成子類,這樣會(huì)不會(huì)有問(wèn)題呢?這樣確實(shí)是存在問(wèn)題的,就好比說(shuō) "兒童"肯定是"人",但是"人"不可能一定是"兒童",還可能是"成年人"、"老人"一樣.
那么在Java中到底是如何保證向下轉(zhuǎn)型的正確性呢?Java程序在運(yùn)行期間會(huì)對(duì)每一個(gè)類型進(jìn)行全面檢查,以便保證它確實(shí)是我們希望的那種類型.如果類型轉(zhuǎn)換不正確的話,那么就會(huì)返回一個(gè)ClassCastException錯(cuò)誤.這種在運(yùn)行期間對(duì)類型進(jìn)行檢查的行為稱作"*運(yùn)行時(shí)類型識(shí)別(RTTI)".
比如我們就拿上一個(gè)模塊Student對(duì)象來(lái)說(shuō).假定我們創(chuàng)建一個(gè)People類 然后強(qiáng)轉(zhuǎn)成Student類,然后調(diào)用只有Student類中才有的方法public void printStudentName(String name,int age)這時(shí)候程序就會(huì)報(bào)ClassCastException錯(cuò)誤了.
public class MainClass {
public static void main(String[] args) {
Student student = (Student)new People();
student.peopleName = "王巍棟";
student.printStudentName(student.peopleName,18);
}
}
控制臺(tái)打印錯(cuò)誤信息如下所示.
本文所有內(nèi)容詳情可查看Think in Java(Java編程思想)第八章的多態(tài)部分,所以還是建議大家去看原書.本文只是作為學(xué)習(xí)筆記,如有紕漏,歡迎指出.
