正文
前言
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在
Java
中,作为三大特性之一的
多态
十分重要,特别是其表现形式:方法重载(
Overload
)、方法重写(
Override
)
-
本文全面 & 详细解析
Java
的多态特性,希望你们会喜欢
目录
1. 定义
对于同1个类型的不同实例对象,同一个行为 具备不同的表现形式
2. 作用
a. 消除同一类型之间的耦合关系 b. 使得不同对象 对于同一行为 具备多种表现形式
如 对于“恐龙”这个类,其具体对象可以是“飞龙” & “暴龙”,对于同1个“吼叫”行为,吼出的声音则不同。
3. 原理
3.1 知识储备:变量的静态类型 & 动态类型
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变量的静态类型 = 引用类型 = 编译时变量 :不会被改变、在编译器可知
-
变量的动态类型 = 实例对象类型 = 运行时变量 :会变化、在运行期才可知
请看如下示例:
public class Test {
// Human是 Man与Human的父类
static abstract class Human {
}
static class Man extends Human {
}
static class Woman extends Human {
}
// 执行代码
public static void main(String[] args) {
Human man = new Man();
// 变量man的静态类型 = 引用类型 = 编译时变量 = Human:不会被改变、在编译器可知
// 变量man的动态类型 = 实例对象类型 = 运行时变量 = Man :会变化、在运行期才可知
}
}
3.2 实现原理
通过将
子类对象实例
赋值给
父类引用变量
,
使得编译时的静态变量 与 运行时的动态变量不一样
,在调用方法 / 变量时,多态就发生了。
3.3 应用示例
// 设 B类是A类的子类
A b = new B(); //编译时变量 = A b 、运行时变量 = new B()
b.name; // 调用了父类A的成员变量name
b.move(); // 调用的是子类B重写后的2个方法move()、content()
b.content();
// 结论:因将 子类对象引用 赋值给 父类对象变量,即A a = new B(),即 编译时变量和运行时变量不一样,所以多态发生
4 实现过程(直接指针 访问)
-
JVM
虚拟机通过 引用类型(
reference
,即A的引用)查询
Java
栈中的本地变量表
得到堆中的对象类型数据的地址
根据地址,从而找到方法区中的对象类型数据(
B
的对象类型数据)
查询 对象类型数据中的方法表 定位到 实际类(
B
类)的方法,从而运行
注:基础知识补充
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要充分了解多态的实现过程,还需了解以下
JVM
的基础知识
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对于:
A a = new B()
a. 数据存储方式
b. 引用类型访问实现方式
由于引用类型数据(
reference
)在
Java
虚拟机中只规定了一个指向对象的引用,但没定义该引用应该通过何种方式去定位、访问堆中的对象的具体位置
所以对象访问方式 取决于
虚拟机实现
。目前主流的对象访问方式有两种:
具体请看如下介绍:
5. 类型
-
主要包括:编译时的多态性 & 运行时的多态性
-
实现方式分别是:方法重载(
Overload
、前绑定)、方法重写(
Override
、后绑定)
下面,我将详细讲解方法重载(
Overload
) & 方法重写(
Override
)
6. 方法重载(Overload)
6.1 简介
6.2 具体使用
public class Test {
// 类定义
static abstract class Human {
}
// 继承自抽象类Human
static class Man extends Human {
}
static class Woman extends Human {
}
// 定义的重载方法(方法名相同,但参数列表不同(此处是类型不同))
public void sayHello(Human guy) {
System.out.println("hello,guy!");
}
public void sayHello(Man guy) {
System.out.println("hello gentleman!");
}
public void sayHello(Woman guy) {
System.out.println("hello lady!");
}
// 测试代码
public static void main(String[] args) {
Human man = new Man();
Man woman = new Woman();
Test test = new Test();
test.sayHello(man);
test.sayHello(woman);
}
}
// 运行结果
hello,guy!
hello gentleman!
6.3 原理:静态分派
public class Test {
// 类定义
static abstract class Human {
}
// 继承自抽象类Human
static class Man extends Human {
}
static class Woman extends Human {
}
// 定义的重载方法(方法名相同,但参数列表不同(此处是类型不同))
public void sayHello(Human guy) {
System.out.println("hello,guy!");
}
public void sayHello(Man guy) {
System.out.println("hello gentleman!");
}
public void sayHello(Woman guy) {
System.out.println("hello lady!");
}
// 测试代码
public static void main(String[] args) {
Human man = new Man();
Man woman = new Woman();
Test test = new Test();
test.sayHello(man);
test.sayHello(woman);
}
}
// 运行结果
hello,guy!
hello gentleman!
// 原理解析
// a. 方法重载(OverLoad)的原理 = 静态分派 = 根据 变量的静态类型 确定执行(重载)哪个方法
// b. 所以上述的方法执行时,是根据变量(man、woman)的静态类型(Human、Man)确定重载sayHello()中参数为Human guy、Man guy的方法
// c. 即sayHello(Human guy)、sayHello(Man guy)
7. 方法重写(Override)
7.1 简介
7.2 具体使用
// 定义类
class Human {
public void sayHello(){
System.out.println("Human say hello");
}
}
// 继承类Human 并 重写sayHello()
class Man extends Human {
@Override
protected void sayHello() {
System.out.println("man say hello");
}
}
class Woman extends Human {
@Override
protected void sayHello() {
System.out.println("woman say hello");
}
}
// 测试代码
public static void main(String[] args) {
// 情况1
Human man = new man();
man.sayHello();
// 情况2
man = new Woman();
man.sayHello();
}
}
// 运行结果
man say hello
woman say hello
// 原因解析
// 通过多态,调用了子类中复写的sayHello()
7.3 原理:动态分派