關(guān)于Java三大特性之多態(tài)的總結(jié)
面向?qū)ο蟮娜筇匦裕悍庋b、繼承、多態(tài)。從一定角度來(lái)看,封裝和繼承幾乎都是為多態(tài)而準(zhǔn)備的。這是我們最后一個(gè)概念,也是最重要的知識(shí)點(diǎn)。
1.定義:
多態(tài):指允許不同類(lèi)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)
2.實(shí)現(xiàn)多態(tài)的技術(shù)稱(chēng)為:動(dòng)態(tài)綁定(dynamicbinding),是指在執(zhí)行期間判斷所引用對(duì)象的實(shí)際類(lèi)型,根據(jù)其實(shí)際的類(lèi)型調(diào)用其相應(yīng)的方法。
3.作用:消除類(lèi)型之間的耦合關(guān)系。
4.現(xiàn)實(shí)中,關(guān)于多態(tài)的例子不勝枚舉。比方說(shuō)按下F1鍵這個(gè)動(dòng)作,如果當(dāng)前在Flash界面下彈出的就是AS3的幫助文檔;如果當(dāng)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(gè)事件發(fā)生在不同的對(duì)象上會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果。
5.下面是多態(tài)存在的三個(gè)必要條件,要求大家做夢(mèng)時(shí)都能背出來(lái)!
多態(tài)存在的三個(gè)必要條件
一、要有繼承;
二、要有重寫(xiě);
三、父類(lèi)引用指向子類(lèi)對(duì)象。
6.多態(tài)的好處:
1)可替換性(substitutability):多態(tài)對(duì)已存在代碼具有可替換性。例如,多態(tài)對(duì)圓Circle類(lèi)工作,對(duì)其他任何圓形幾何體,如圓環(huán),也同樣工作。
2)可擴(kuò)充性(extensibility):多態(tài)對(duì)代碼具有可擴(kuò)充性。增加新的子類(lèi)不影響已存在類(lèi)的多態(tài)性、繼承性,以及其他特性的運(yùn)行和操作。實(shí)際上新加子類(lèi)更容易獲得多態(tài)功能。例如,在實(shí)現(xiàn)了圓錐、半圓錐以及半球體的多態(tài)基礎(chǔ)上,很容易增添球體類(lèi)的多態(tài)性。
3)接口性(interface-ability):多態(tài)是超類(lèi)通過(guò)方法簽名,向子類(lèi)提供了一個(gè)共同接口,由子類(lèi)來(lái)完善或者覆蓋它而實(shí)現(xiàn)的。如圖8.3所示。圖中超類(lèi)Shape規(guī)定了兩個(gè)實(shí)現(xiàn)多態(tài)的接口方法,computeArea()以及computeVolume()。子類(lèi),如Circle和Sphere為了實(shí)現(xiàn)多態(tài),完善或者覆蓋這兩個(gè)接口方法。
4)靈活性(flexibility):它在應(yīng)用中體現(xiàn)了靈活多樣的操作,提高了使用效率。
5)簡(jiǎn)化性(simplicity):多態(tài)簡(jiǎn)化對(duì)應(yīng)用軟件的代碼編寫(xiě)和修改過(guò)程,尤其在處理大量對(duì)象的運(yùn)算和操作時(shí),這個(gè)特點(diǎn)尤為突出和重要。
貓狗案例代碼
class Animal {
public void eat(){
System.out.println("eat");
}
public void sleep(){
System.out.println("sleep");
}
}
class Dog extends Animal {
public void eat(){
System.out.println("狗吃肉");
}
public void sleep(){
System.out.println("狗站著睡覺(jué)");
}
}
class Cat extends Animal {
public void eat() {
System.out.println("貓吃魚(yú)");
}
public void sleep() {
System.out.println("貓趴著睡覺(jué)");
}
}
class Pig extends Animal {
public void eat() {
System.out.println("豬吃白菜");
}
public void sleep() {
System.out.println("豬側(cè)著睡");
}
}
//針對(duì)動(dòng)物操作的工具類(lèi)
class AnimalTool {
private AnimalTool(){
}
/*
//調(diào)用貓的功能
public static void useCat(Cat c) {
c.eat();
c.sleep();
}
//調(diào)用狗的功能
public static void useDog(Dog d) {
d.eat();
d.sleep();
}
//調(diào)用豬的功能
public static void usePig(Pig p) {
p.eat();
p.sleep();
}
*/
public static void useAnimal(Animal a) {
a.eat();
a.sleep();
}
//把所有的可能都?xì)w為動(dòng)物類(lèi)
}
class DuoTaiDemo2 {
public static void main(String[] args) {
//我喜歡貓,就養(yǎng)了一只
Cat c = new Cat();
c.eat();
c.sleep();
//我很喜歡貓,所以,又養(yǎng)了一只
Cat c2 = new Cat();
c2.eat();
c2.sleep();
//我特別喜歡貓,又養(yǎng)了一只
Cat c3 = new Cat();
c3.eat();
c3.sleep();
//...
System.out.println("--------------");
//問(wèn)題來(lái)了,我養(yǎng)了很多只貓,每次創(chuàng)建對(duì)象是可以接受的
//但是呢?調(diào)用方法,你不覺(jué)得很相似嗎?僅僅是對(duì)象名不一樣。
//我們準(zhǔn)備用方法改進(jìn)
//調(diào)用方式改進(jìn)版本
//useCat(c);
//useCat(c2);
//useCat(c3);
//AnimalTool.useCat(c);
//AnimalTool.useCat(c2);
//AnimalTool.useCat(c3);
AnimalTool.useAnimal(c);
AnimalTool.useAnimal(c2);
AnimalTool.useAnimal(c3);
System.out.println("--------------");
//我喜歡狗
Dog d = new Dog();
Dog d2 = new Dog();
Dog d3 = new Dog();
//AnimalTool.useDog(d);
//AnimalTool.useDog(d2);
//AnimalTool.useDog(d3);
AnimalTool.useAnimal(d);
AnimalTool.useAnimal(d2);
AnimalTool.useAnimal(d3);
System.out.println("--------------");
//我喜歡寵物豬
//定義一個(gè)豬類(lèi),它要繼承自動(dòng)物,提供兩個(gè)方法,并且還得在工具類(lèi)中添加該類(lèi)方法調(diào)用
Pig p = new Pig();
Pig p2 = new Pig();
Pig p3 = new Pig();
//AnimalTool.usePig(p);
//AnimalTool.usePig(p2);
//AnimalTool.usePig(p3);
AnimalTool.useAnimal(p);
AnimalTool.useAnimal(p2);
AnimalTool.useAnimal(p3);
System.out.println("--------------");
//我喜歡寵物狼,老虎,豹子...
//定義對(duì)應(yīng)的類(lèi),繼承自動(dòng)物,提供對(duì)應(yīng)的方法重寫(xiě),并在工具類(lèi)添加方法調(diào)用
//前面幾個(gè)必須寫(xiě),我是沒(méi)有意見(jiàn)的
//但是,工具類(lèi)每次都改,麻煩不
//我就想,你能不能不改了
//太簡(jiǎn)單:把所有的動(dòng)物都寫(xiě)上。問(wèn)題是名字是什么呢?到底哪些需要被加入呢?
//改用另一種解決方案。
}
/*
//調(diào)用貓的功能
public static void useCat(Cat c) {
c.eat();
c.sleep();
}
//調(diào)用狗的功能
public static void useDog(Dog d) {
d.eat();
d.sleep();
}
*/
}
7.Java中多態(tài)的實(shí)現(xiàn)方式:接口實(shí)現(xiàn),繼承父類(lèi)進(jìn)行方法重寫(xiě),同一個(gè)類(lèi)中進(jìn)行方法重載。
8.Java中多態(tài)的分類(lèi):
在java中,多態(tài)大致可以分為以下幾種情況:
1)person為父類(lèi),student為子類(lèi)。那么:personp=newstudent();
2)fliable為接口,bird為實(shí)現(xiàn)接口的類(lèi),那么:fliablef=newbird();
3)fliable為抽象類(lèi),bird為繼承fliable的類(lèi),那么:fliablef=newbird();
多態(tài)時(shí)需要說(shuō)明p聲明為父類(lèi)的引用,但他實(shí)際為子類(lèi)引用。但是他只能調(diào)用父類(lèi)中的方法。如果子類(lèi)中的方法覆蓋了父類(lèi)方法,那么將調(diào)用父類(lèi)方法(虛方法調(diào)用)。接口多態(tài)也是同樣的,也許你會(huì)問(wèn),如果f要調(diào)用自己的方法,那豈不是出錯(cuò)了?其實(shí)這里也是方法的覆蓋,因?yàn)閷?shí)現(xiàn)接口的子類(lèi)肯定會(huì)實(shí)現(xiàn)接口中的方法,所以此種情況下調(diào)用的是bird中的方法。但是如果bird有一個(gè)方法在接口中沒(méi)有定義,那么f不能調(diào)用。
9.instanceof運(yùn)算符:
java語(yǔ)言的多態(tài)機(jī)制導(dǎo)致了引用變量的聲明類(lèi)型和其實(shí)際引用對(duì)象的類(lèi)型可能不一致,再結(jié)合虛方法調(diào)用規(guī)則可以得出結(jié)論:聲明為同種類(lèi)型的兩個(gè)引用變量調(diào)用同一個(gè)方法時(shí)也可能會(huì)有不同的行為。這里就引入了instanceof運(yùn)算符。
那么如果我聲明了personp=newstudent();我想將p轉(zhuǎn)為student的可不可以?當(dāng)然可以,但是就得強(qiáng)制轉(zhuǎn)換了(兒子想成為父親直接來(lái),父親想成為兒子你就強(qiáng)來(lái))。
通常在強(qiáng)制轉(zhuǎn)換時(shí)加上instanceof來(lái)判斷。
if(pinstanceofstudent){students=(student)p;}
多態(tài)貫穿于java整個(gè)學(xué)習(xí),比如在異常處理時(shí)寫(xiě)catch語(yǔ)句,我們規(guī)定必須子類(lèi)異常寫(xiě)在前,父類(lèi)異常寫(xiě)在后。為什么呢?原因就是多態(tài)了。我們的catch語(yǔ)句格式:catch(Exceptione)。java程序在產(chǎn)生異常時(shí)會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)異常對(duì)象,如果先產(chǎn)生一個(gè)子類(lèi)異常,并且父類(lèi)異常寫(xiě)在前,那么根據(jù)多態(tài)肯定會(huì)執(zhí)行此catch語(yǔ)句,執(zhí)行完一條catch語(yǔ)句后將會(huì)跳出。
10.實(shí)例:
關(guān)于JAVA的多態(tài)性雖然自己也不是很懂,但是下面的這個(gè)例子讓我理解了一些:
class A
{
public String show(D obj)...{
return ("A and D");
}
public String show(A obj)...{
return ("A and A");
}
}
class B extends A
{
public String show(B obj)...{
return ("B and B");
}
public String show(A obj)...{
return ("B and A");
}
}
class C extends B{
}
class D extends B{
}
class E
{
public static void main(String [] args)
{
A a1 = new A();
A a2 = new B();
B b = new B();
C c = new C();
D d = new D();
System.out.println(a1.show(b));
//①
System.out.println(a1.show(c));
//②
System.out.println(a1.show(d));
//③
System.out.println(a2.show(b));
//④
System.out.println(a2.show(c));
//⑤
System.out.println(a2.show(d));
// ⑥
System.out.println(b.show(b));
//⑦
System.out.println(b.show(c));
//⑧
System.out.println(b.show(d));
//⑨
}
}
(三)答案
① A and A
② A and A
③ A and D
④ B and A
⑤ B and A
⑥ A and D
⑦ B and B
⑧ B and B
⑨ A and D
****有個(gè)好心人的解答****
該問(wèn)題的關(guān)鍵有兩點(diǎn):
一是子類(lèi)與父類(lèi)的關(guān)系,二是重載方法的調(diào)用問(wèn)題。
子類(lèi)對(duì)象可以直接當(dāng)成父類(lèi)對(duì)象使用,但反過(guò)來(lái)就不可以。舉例來(lái)說(shuō),人是父類(lèi),學(xué)生是人的子類(lèi),所以學(xué)生對(duì)象一定具備人對(duì)象的屬性,但是人對(duì)象就未必具有學(xué)生對(duì)象的特性。所以學(xué)生對(duì)象可以當(dāng)做人對(duì)象來(lái)使用,但是人對(duì)象就不能當(dāng)做學(xué)生對(duì)象使用。注意當(dāng)把子類(lèi)對(duì)象當(dāng)成父類(lèi)對(duì)象使用時(shí),子類(lèi)對(duì)象將失去所有的子類(lèi)特性,只保留與父類(lèi)同名的屬性和方法(同名方法不僅是函數(shù)名相同,而且參數(shù)類(lèi)型也要一樣,否則不予保留)。
一個(gè)類(lèi)中如果定義了重載的方法,則系統(tǒng)在調(diào)用方法時(shí),會(huì)根據(jù)參數(shù)的類(lèi)型自動(dòng)選擇調(diào)用合適的方法。
1)a1.shows(b),在A中沒(méi)有含有B類(lèi)參數(shù)的方法,但是含有A類(lèi)參數(shù)的方法,根據(jù)子類(lèi)對(duì)象父類(lèi)可用的原則,所以調(diào)用方法
publicStringshow(Aobj)...{return("AandA");}
2)a1.show(c),C類(lèi)是B類(lèi)的子類(lèi),而B(niǎo)類(lèi)又是A類(lèi)的子類(lèi),所以C類(lèi)對(duì)象可以當(dāng)制作A類(lèi)對(duì)象使用。結(jié)果同上。
3)a1.show(d),根據(jù)參數(shù)類(lèi)型直接調(diào)用A中的方法
publicStringshow(Dobj)...{
return("AandD");}
4)a2.show(b),a2本來(lái)是一個(gè)B對(duì)象,但是將其賦給了A類(lèi)變量,所以a2只保留了與父類(lèi)A同名的屬性和方法。a2.show(b)調(diào)用B類(lèi)中的保留的與父類(lèi)同名同參方法
public String show(A obj)...{
return ("B and A");
}
5) a2.show(c),B類(lèi)的保留方法中沒(méi)有C類(lèi)參數(shù)方法,但是有含有C的父類(lèi)B的參數(shù)方法,所以調(diào)用的方法
public String show(A obj)...{
return ("B and A");
}
我覺(jué)得這樣解釋更合理:a2本來(lái)是類(lèi)B的一個(gè)對(duì)象,但是又將值賦給了類(lèi)A,C是B的子類(lèi),B是A的子類(lèi),因此a2保留了類(lèi)B中與A同名的屬性和方法。
6) a2.show(d),調(diào)用的是A類(lèi)中的
public String show(D obj)...{
return ("A and D");
}
7) b.show(b),調(diào)用B類(lèi)中的
public String show(B obj)...{
return ("B and B");
}
8) b.show(c),B類(lèi)中沒(méi)有C類(lèi)參數(shù)的方法,但是有B類(lèi)參數(shù)的方法,所以調(diào)用方法
public String show(B obj)...{
return ("B and B");
}
9) b.show(d),解釋同8
總結(jié)
以上就是本文關(guān)于Java多態(tài)性的總結(jié)的全部?jī)?nèi)容,希望對(duì)大家有所幫助。有什么問(wèn)題可以隨時(shí)留言,期待您的寶貴意見(jiàn)!
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