Java 对象和类 - Java 多态 - 《Java》

多态的优点
多态存在的三个必要条件
多态的实现方式

多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力多态就是同一个接口，使用不同的实例而执行不同操作

Java 多态 - 图1
多态.png
多态性是对象多种表现形式的体现

现实中，比如我们按下 F1 键这个动作：

如果当前在 Flash 界面下弹出的就是 AS 3 的帮助文档
如果当前在 Word 下弹出的就是 Word 帮助
在 Windows 下弹出的就是 Windows 帮助和支持

同一个事件发生在不同的对象上会产生不同的结果

多态的优点

1. 消除类型之间的耦合关系
1. 可替换性
1. 可扩充性
1. 接口性
1. 灵活性
1. 简化性

多态存在的三个必要条件

继承
重写
父类引用指向子类对象
```
Parent p = new Child();
```
使用多态方式调用方法时，首先检查父类中有无该方法，如果没有则编译错误；如果有再去调用子类的同名方法
多态的好处可以使程序有良好的扩展，并可以对所有类的对象进行通用处理
以下是一个多态实例的演示，详细说明请看注释 ```java abstract class Animal { public String name = “动物”;

void eat() { System.out.println(“动物吃东西”); }; }

class Cat extends Animal { public String name = “🐱”;

public void eat() { System.out.println(“吃鱼”); }

public void work() { System.out.println(“抓老鼠”); } }

class Dog extends Animal { public String name = “🐶”;

public void eat() { System.out.println(“吃骨头”); }

public void work() { System.out.println(“看家”); } }

public class Test { public static void main(final String[] args) { // 向上转型 final Animal a = new Cat(); // 调用的是 Animal 的 name System.out.println(a.name); // 动物 // 调用的是 Cat 的 eat a.eat();

final Cat c = (Cat) a; // 向下转型
System.out.println(c.name); // 🐱 (调用的是 Cat 的 name)
c.eat(); // 吃鱼(调用的是 Cat 的 eat)
System.out.println();
show(new Cat()); // 动物 🐱 抓老鼠 吃鱼
show(new Dog()); // 动物 🐶 看家 吃骨头

}

public static void show(final Animal a) { System.out.println(a.name); if (a instanceof Cat) { // 类型判断 final Cat c = (Cat) a; // 猫做的事情 System.out.println(c.name); c.work(); } else if (a instanceof Dog) { final Dog c = (Dog) a; // 狗做的事情 System.out.println(c.name); c.work(); } a.eat(); System.out.println(); } }


- 直接通过对象名称访问成员变量： 看等号左边是谁，优先用谁 ，没有则向上找
- 间接通过成员方法访问成员变量： 看该方法属于谁，优先用谁 ，没有则向上找
- [x] 成员变量：编译看左边，运行还看左边
- [x] 成员方法：编译看左边，运行看右边



<a name="JbD2F"></a>
### 虚函数
虚函数的存在是为了多态<br />Java 中其实没有虚函数的概念，它的普通函数就相当于 C++ 的虚函数，动态绑定是Java的默认行为。如果 Java 中不希望某个函数具有虚函数特性，可以加上 final 关键字变成非虚函数



<a name="b40NL"></a>
### 重写
我们将介绍在 Java 中，当设计类时，被重写的方法的行为怎样影响多态性。<br />我们已经讨论了方法的重写，也就是子类能够重写父类的方法。<br />当子类对象调用重写的方法时，调用的是子类的方法，而不是父类中被重写的方法。<br />要想调用父类中被重写的方法，则必须使用关键字 **super**<br />Employee.java 文件代码
```java
/* 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 构造函数");
      this.name = name;
      this.address = address;
      this.number = number;
   }
   public void mailCheck() {
      System.out.println("邮寄支票给： " + 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;
   }
}

Salary.java文件代码, 假设下面的类继承Employee类：

/* 文件名 : Salary.java */
public class Salary extends Employee
{
   private double salary; // 全年工资
   public Salary(String name, String address, int number, double salary) {
       super(name, address, number);
       setSalary(salary);
   }
   public void mailCheck() {
       System.out.println("Salary 类的 mailCheck 方法 ");
       System.out.println("邮寄支票给：" + getName()
       + " ，工资为：" + salary);
   }
   public double getSalary() {
       return salary;
   }
   public void setSalary(double newSalary) {
       if(newSalary >= 0.0) {
          salary = newSalary;
       }
   }
   public double computePay() {
      System.out.println("计算工资，付给：" + getName());
      return salary/52;
   }
}

现在我们仔细阅读下面的代码，尝试给出它的输出结果
VirtualDemo.java 文件代码

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

/*
Employee 构造函数
Employee 构造函数
使用 Salary 的引用调用 mailCheck -- 
Salary 类的 mailCheck 方法 
邮寄支票给：员工 A ，工资为：3600.0

使用 Employee 的引用调用 mailCheck--
Salary 类的 mailCheck 方法 
邮寄支票给：员工 B ，工资为：2400.0
*/

实例中，实例化了两个 Salary 对象：一个使用 Salary 引用 s，另一个使用 Employee 引用 e
当调用 s.mailCheck() 时，编译器在编译时会在 Salary 类中找到 mailCheck()，执行过程 JVM 就调用 Salary 类的 mailCheck()
e 是 Employee 的引用，但引用 e 最终运行的是 Salary 类的 mailCheck() 方法
在编译的时候，编译器使用 Employee 类中的 mailCheck() 方法验证该语句，但是在运行的时候，Java虚拟机(JVM)调用的是 Salary 类中的 mailCheck() 方法

以上整个过程被称为虚拟方法调用，该方法被称为虚拟方法
Java中所有的方法都能以这种方式表现，因此，重写的方法能在运行时调用，不管编译的时候源代码中引用变量是什么数据类型

多态的实现方式

方式一：重写

这个内容已经在上一章节详细讲过，就不再阐述，详细可访问：Java 重写(Override)与重载(Overload)

方式二：接口

1. 生活中的接口最具代表性的就是插座，例如一个三接头的插头都能接在三孔插座中，因为这个是每个国家都有各自规定的接口规则，有可能到国外就不行，那是因为国外自己定义的接口类型。
1. java中的接口类似于生活中的接口，就是一些方法特征的集合，但没有方法的实现。具体可以看 Java 接口这一章节的内容

方式三：抽象类和抽象方法

详情请看 Java 抽象类