什么是多態(tài)?

多態(tài)分兩種：

(1)   編譯時(shí)多態(tài)（設(shè)計(jì)時(shí)多態(tài)）：方法重載。

(2)   運(yùn)行時(shí)多態(tài)：JAVA運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)根據(jù)調(diào)用該方法的實(shí)例的類型來(lái)決定選擇調(diào)用哪個(gè)方法則被稱為運(yùn)行時(shí)多態(tài)。（我們平時(shí)說(shuō)得多的事運(yùn)行時(shí)多態(tài)，所以多態(tài)主要也是指運(yùn)行時(shí)多態(tài)）

運(yùn)行時(shí)多態(tài)存在的三個(gè)必要條件：
一、要有繼承（包括接口的實(shí)現(xiàn)）；
二、要有重寫(xiě)；
三、父類引用指向子類對(duì)象。

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詳細(xì)解釋：

運(yùn)行時(shí)多態(tài)的解釋：a.運(yùn)行時(shí)多態(tài)是指程序中定義的引用變量所指向的具體類型和b.通過(guò)該引用變量發(fā)出的方法調(diào)用在編程時(shí)并不確定，而是在程序運(yùn)行期間才確定，即一個(gè)引用變量倒底會(huì)指向哪個(gè)類的實(shí)例對(duì)象，該引用變量發(fā)出的方法調(diào)用到底是哪個(gè)類中實(shí)現(xiàn)的方法，必須在由程序運(yùn)行期間才能決定.

1.程序序中定義的引用變量所指向的具體類型不確定(即一個(gè)引用變量倒底會(huì)指向哪個(gè)類的實(shí)例對(duì)象) 。
 

例子 ：

driver 類中 drive 方法 （Vehicle類 vehicle）{}

•oneDriver.drive( new car() )
•oneDriver.drive( new bus() )
其中vehicle 變量無(wú)法確定具體使用哪個(gè)子類實(shí)例。

1.通過(guò)該引用變量發(fā)出的方法調(diào)用在編程時(shí)并不確定(該引用變量發(fā)出的方法調(diào)用到底是哪個(gè)類中實(shí)現(xiàn)的方法) 。
 

例子 : 廚師，園丁，理發(fā)師的Cut 方法調(diào)用.persion.cut().

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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。增加新的子類不影響已存在類的多態(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，很容易增添球體類的多態(tài)性。

3.接口性（interface-ability）。多態(tài)是超類通過(guò)方法簽名，向子類提供了一個(gè)共同接口，由子類來(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，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。

實(shí)際運(yùn)用：

結(jié)合配置文件的使用，聯(lián)系Spring框架，利用反射，動(dòng)態(tài)的調(diào)用類，同時(shí)不用修改源代碼，直接添加新類和修改配置文件，不需要重啟服務(wù)器便可以擴(kuò)展程序。

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小結(jié)：

使用父類類型的引用指向子類的對(duì)象，該引用調(diào)用的師父類中定義的方法和變量，變量不能被重寫(xiě)（覆蓋）；如果子類中重寫(xiě)了父類中的一個(gè)方法，那么在調(diào)用這個(gè)方法的時(shí)候，將會(huì)調(diào)用子類中的這個(gè)方法；

         注意特殊情況，如果該父類引用所調(diào)用的方法參數(shù)列表未定義，就調(diào)用該父類的父類中查找，如果還沒(méi)找到就強(qiáng)制向上類型轉(zhuǎn)換參數(shù)列表中的參數(shù)類型，具體優(yōu)先級(jí)高到低依次如下：

this.show(O)、super.show(O)、this.show((super)O)、super.show((super)O)。

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經(jīng)典筆試題（混合重載和重寫(xiě)）：

（一）相關(guān)類

（二）問(wèn)題：以下輸出結(jié)果是什么？

        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

（四）分析

        ①②③比較好理解，一般不會(huì)出錯(cuò)。④⑤就有點(diǎn)糊涂了，為什么輸出的不是"B and B”呢？！！先來(lái)回顧一下多態(tài)性。

        運(yùn)行時(shí)多態(tài)性是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)代碼重用的一個(gè)最強(qiáng)大機(jī)制，動(dòng)態(tài)性的概念也可以被說(shuō)成“一個(gè)接口，多個(gè)方法”。Java實(shí)現(xiàn)運(yùn)行時(shí)多態(tài)性的基礎(chǔ)是動(dòng)態(tài)方法調(diào)度，它是一種在運(yùn)行時(shí)而不是在編譯期調(diào)用重載方法的機(jī)制。

        方法的重寫(xiě)Overriding和重載Overloading是Java多態(tài)性的不同表現(xiàn)。重寫(xiě)Overriding是父類與子類之間多態(tài)性的一種表現(xiàn)，重載Overloading是一個(gè)類中多態(tài)性的一種表現(xiàn)。如果在子類中定義某方法與其父類有相同的名稱和參數(shù)，我們說(shuō)該方法被重寫(xiě)(Overriding)。子類的對(duì)象使用這個(gè)方法時(shí)，將調(diào)用子類中的定義，對(duì)它而言，父類中的定義如同被“屏蔽”了。如果在一個(gè)類中定義了多個(gè)同名的方法，它們或有不同的參數(shù)個(gè)數(shù)或有不同的參數(shù)類型，則稱為方法的重載(Overloading)。Overloaded的方法是可以改變返回值的類型但同時(shí)參數(shù)列表也得不同。

        當(dāng)超類對(duì)象引用變量引用子類對(duì)象時(shí)，被引用對(duì)象的類型而不是引用變量的類型決定了調(diào)用誰(shuí)的成員方法，但是這個(gè)被調(diào)用的方法必須是在超類中定義過(guò)的，也就是說(shuō)被子類覆蓋的方法。 （但是如果強(qiáng)制把超類轉(zhuǎn)換成子類的話，就可以調(diào)用子類中新添加而超類沒(méi)有的方法了。）

        好了，先溫習(xí)到這里，言歸正傳！實(shí)際上這里涉及方法調(diào)用的優(yōu)先問(wèn)題 ，優(yōu)先級(jí)由高到低依次為：this.show(O)、super.show(O)、this.show((super)O)、super.show((super)O)。讓我們來(lái)看看它是怎么工作的。

        比如④，a2.show(b)，a2是一個(gè)引用變量，類型為A，則this為a2，b是B的一個(gè)實(shí)例，于是它到類A里面找show(B obj)方法，沒(méi)有找到，于是到A的super(超類)找，而A沒(méi)有超類，因此轉(zhuǎn)到第三優(yōu)先級(jí)this.show((super)O)，this仍然是a2，這里O為B，(super)O即(super)B即A，因此它到類A里面找show(A obj)的方法，類A有這個(gè)方法，但是由于a2引用的是類B的一個(gè)對(duì)象，B覆蓋了A的show(A obj)方法，因此最終鎖定到類B的show(A obj)，輸出為"B and A”。

        再比如⑧，b.show(c)，b是一個(gè)引用變量，類型為B，則this為b，c是C的一個(gè)實(shí)例，于是它到類B找show(C obj)方法，沒(méi)有找到，轉(zhuǎn)而到B的超類A里面找，A里面也沒(méi)有，因此也轉(zhuǎn)到第三優(yōu)先級(jí)this.show((super)O)，this為b，O為C，(super)O即(super)C即B，因此它到B里面找show(B obj)方法，找到了，由于b引用的是類B的一個(gè)對(duì)象，因此直接鎖定到類B的show(B obj)，輸出為"B and B”。

        按照上面的方法，可以正確得到其他的結(jié)果。

        問(wèn)題還要繼續(xù)，現(xiàn)在我們?cè)賮?lái)看上面的分析過(guò)程是怎么體現(xiàn)出藍(lán)色字體那句話的內(nèi)涵的。它說(shuō)：當(dāng)超類對(duì)象引用變量引用子類對(duì)象時(shí)，被引用對(duì)象的類型而不是引用變量的類型決定了調(diào)用誰(shuí)的成員方法，但是這個(gè)被調(diào)用的方法必須是在超類中定義過(guò)的，也就是說(shuō)被子類覆蓋的方法。還是拿a2.show(b)來(lái)說(shuō)吧。

        a2是一個(gè)引用變量，類型為A，它引用的是B的一個(gè)對(duì)象，因此這句話的意思是由B來(lái)決定調(diào)用的是哪個(gè)方法。因此應(yīng)該調(diào)用B的show(B obj)從而輸出"B and B”才對(duì)。但是為什么跟前面的分析得到的結(jié)果不相符呢？！問(wèn)題在于我們不要忽略了藍(lán)色字體的后半部分，那里特別指明：這個(gè)被調(diào)用的方法必須是在超類中定義過(guò)的，也就是被子類覆蓋的方法。B里面的show(B obj)在超類A中有定義嗎？沒(méi)有！那就更談不上被覆蓋了。實(shí)際上這句話隱藏了一條信息：它仍然是按照方法調(diào)用的優(yōu)先級(jí)來(lái)確定的。它在類A中找到了show(A obj)，如果子類B沒(méi)有覆蓋show(A obj)方法，那么它就調(diào)用A的show(A obj)（由于B繼承A，雖然沒(méi)有覆蓋這個(gè)方法，但從超類A那里繼承了這個(gè)方法，從某種意義上說(shuō)，還是由B確定調(diào)用的方法，只是方法是在A中實(shí)現(xiàn)而已）；現(xiàn)在子類B覆蓋了show(A obj)，因此它最終鎖定到B的show(A obj)。這就是那句話的意義所在。

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