继承、封装、多态、抽象是面对对象编程的四大基本特征。
多态是指一个对象有多种形式的能力。一个类的子类可以定义它们唯一的行为，同时共享父类的某些相同特征。
在Java中，多态有两种理解方式：第一种是对象的不同的方法可以用相同的一个方法名，也就是重载的概念。 另一种是同一对象根据不同的消息执行相应的行为，也可以这样认为发送消息给某一个对象，让对象自行选择哪种相应的行为。根据这种两种方式，所以多态可以分为静态多态和动态多态。
静态多态：程序在编译时，系统就能决定调用哪个方法，所以也称为编译时多态。在Java中，静态多态实现的方式就是方法重载，其调用规则是依据对象在定义时的类型相应地调用对应类中的重载方法。
动态多态：运行中系统才能动态确定方法所指的对象，所以也称为运行时多态。动态多态的实现方式是重写父类中的同名成员方法，其调用规则是依据对象在实例化时而非定义时的类型，相应地调用对应类中的同名成员方法。也就是说，动态多态主要通过动态绑定和重写的机制来实现。

一、多态的技术基础

在Java中，使用动态绑定和重写机制来实现多态，需要掌握如下三个基础技术概念：
1、向上转型技术：一个父类的引用变量可以指向不同的子类对象，或者说一个子对象可以被当作一个父类类型。
2、 instanceof关键字：instanceof关键字用于判断运行时对象的真正类型。
3、 动态绑定技术：运行时根据父类引用变量所指对象的实际类型执行相应的子类方法，从而实现多态性。

1.1 向上转型和向下转型

向上转型（自动）：当从低精度数据类型向高精度数据类型转换时实行自动转换。
向下转型（强制）：当从高精度数据类型向低精度数据类型转换时，需要使用强制类型转换符。
对于引用数据类型，这种转换技术依然适用。在父类和子类的继承层次关系中，沿着子类向父类向上转型是自动转换，而从父类向子类必须使用强制类型转换才能实现向下转型。

1.2 使用instanceof关键字判断对象的真正类型

  1.     public class Boy {
  2.         public void xiangQing(Girl girl) {
  3.             if(girl instanceof GentleGirl) {
  4.                 GentleGirl gg = (GentleGirl)girl;
  5.                 gg.introduce();
  6.             }else if(girl instanceof BoldGirl) {
  7.                 BoldGirl gg = (BoldGirl)girl;
  8.                 gg.introduce();
  9.             }else {
  10.                 LivelyGirl lg = (LivelyGirl)girl;
  11.                 lg.introduce();
  12.             }
  13.         }
  14.     }

1.3 动态绑定

在面向对象程序开发中，我们将一个方法调用与该方法所在的类关联起来，称为”绑定”。绑定分静态绑定和动态绑定，或者称为前期绑定和后期绑定。
所谓静态绑定，是指在程序执行前方法已经被绑定，此时由编译器或其它连接程序实现。针对Java简单的可以理解为程序编译期的绑定；这里特别说明一点，Java中的方法只有final、static、private和构造器是前期绑定。
所谓动态绑定，是指在运行时根据具体对象的类型进行绑定。Java中所有的普通方法，都采用动态绑定技术。通过动态绑定，JVM必须沿着继承层次树向下找，判断一个方法是否被重写。如果方法被重写了，在运行时就执行子类中的方法，而不是编译时调用的父类方法。

二、多态的主要应用

在Java中，多态的主要应用体现在两个方面：多态参数和异构集合。

2.1 多态参数

所谓多态参数，就是当方法的某个形式参数是一个引用的时候，与该引用兼容的任何对象都可以传递给方法，从而允许方法接受不同数据类型的形式参数。

2.2 异构集合

多态最常见的应用是创建一个不是同一类型，但是有共同父类的数据集合。不同对象的集合称为异构集合。


三、多态总结

父类类型的引用可以调用父类中定义的所有属性和方法，而对于子类中定义而父类中没有的方法，它是无可奈何的；同时，父类中的一个方法只有在父类中定义而在子类中没有重写的情况下，才可以被父类类型的引用调用；对于父类中定义的方法，如果子类中重写了该方法，那么父类类型的引用将会调用子类中的这个方法，这就是动态绑定。
也就是说：在多态机制中，是由被引用对象的类型，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父类中定义过的，也就是说被子类重写的方法 。
因此，对于多态，我们可以总结它为：
1、使用父类类型的引用指向子类的对象。
2、该引用只能调用父类中定义的方法，不能调用子类中独有的方法。
3、如果子类中重写了父类中的一个方法，那么在调用这个方法的时候，将会调用子类中的这个方法。
4、 在多态中，子类可以调用父类中的所有方法。

四、重写与重载

4.1 重写（Override）

重写是**子类对父类的允许访问的方法的实现过程进行重新编写, 返回值和形参都不能改变。即外壳不变，核心重写**！
重写的好处在于子类可以根据需要，定义特定于自己的行为。 也就是说子类能够根据需要实现父类的方法。
重写方法不能抛出新的检查异常或者比被重写方法申明更加宽泛的异常。例如： 父类的一个方法申明了一个检查异常 IOException，但是在重写这个方法的时候不能抛出 Exception 异常，因为 Exception 是 IOException 的父类，只能抛出 IOException 的子类异常。

方法的重写规则

  • 参数列表与被重写方法的参数列表必须完全相同。
  • 返回类型与被重写方法的返回类型可以不相同，但是必须是父类返回值的派生类（java5 及更早版本返回类型要一样，java7 及更高版本可以不同）。
  • 访问权限不能比父类中被重写的方法的访问权限更低。例如：如果父类的一个方法被声明为 public，那么在子类中重写该方法就不能声明为 protected。
  • 父类的成员方法只能被它的子类重写。
  • 声明为 final 的方法不能被重写。
  • 声明为 static 的方法不能被重写，但是能够被再次声明。
  • 子类和父类在同一个包中，那么子类可以重写父类所有方法，除了声明为 private 和 final 的方法。
  • 子类和父类不在同一个包中，那么子类只能够重写父类的声明为 public 和 protected 的非 final 方法。
  • 重写的方法能够抛出任何非强制异常，无论被重写的方法是否抛出异常。但是，重写的方法不能抛出新的强制性异常，或者比被重写方法声明的更广泛的强制性异常，反之则可以。
  • 构造方法不能被重写。
  • 如果不能继承一个类，则不能重写该类的方法。

4.2 重载(Overload)

重载是在**一个类里面，方法名字相同，而参数不同。返回类型可以相同也可以不同**。
每个重载的方法（或者构造函数）都必须有一个独一无二的参数类型列表。
最常用的地方就是构造器的重载。

重载规则:

  • 被重载的方法必须改变参数列表(参数个数或类型不一样)；
  • 被重载的方法可以改变返回类型；
  • 被重载的方法可以改变访问修饰符；
  • 被重载的方法可以声明新的或更广的检查异常；
  • 方法能够在同一个类中或者在一个子类中被重载。
  • 无法以返回值类型作为重载函数的区分标准。

4.3 重写与重载的区别

区别点 重载方法 重写方法
参数列表 必须修改 一定不能修改
返回类型 可以修改 一定不能修改
异常 可以修改 可以减少或删除，一定不能抛出新的或者更广的异常
访问 可以修改 一定不能做更严格的限制（可以降低限制）

方法的重写(Overriding)和重载(Overloading)是java多态性的不同表现，重写是父类与子类之间多态性的一种表现，重载可以理解成多态的具体表现形式。

  • (1)方法重载是一个类中定义了多个方法名相同,而他们的参数的数量不同或数量相同而类型和次序不同,则称为方法的重载(Overloading)。
  • (2)方法重写是在子类存在方法与父类的方法的名字相同,而且参数的个数与类型一样,返回值也一样的方法,就称为重写(Overriding)。
  • (3)方法重载是一个类的多态性表现,而方法重写是子类与父类的一种多态性表现。