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Java 多态



多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。

多态性是对象多种表现形式的体现。

比如我们说"宠物"这个对象,它就有很多不同的表达或实现,比如有小猫、小狗、蜥蜴等等。那么我到宠物店说"请给我一只宠物",服务员给我小猫、小狗或者蜥蜴都可以,我们就说"宠物"这个对象就具备多态性。

接下来让我们通过实例来了解Java的多态。

例子

public interface Vegetarian{}
public class Animal{}
public class Deer extends Animal implements Vegetarian{}

因为Deer类具有多重继承,所以它具有多态性。以上实例解析如下:

  • 一个 Deer IS-A(是一个) Animal
  • 一个 Deer IS-A(是一个) Vegetarian
  • 一个 Deer IS-A(是一个) Deer
  • 一个 Deer IS-A(是一个)Object

在Java中,所有的对象都具有多态性,因为任何对象都能通过IS-A测试的类型和Object类。

访问一个对象的唯一方法就是通过引用型变量。

引用型变量只能有一种类型,一旦被声明,引用型变量的类型就不能被改变了。

引用型变量不仅能够被重置为其他对象,前提是这些对象没有被声明为final。还可以引用和它类型相同的或者相兼容的对象。它可以声明为类类型或者接口类型。

当我们将引用型变量应用于Deer对象的引用时,下面的声明是合法的:

Deer d = new Deer();
Animal a = d;
Vegetarian v = d;
Object o = d;

所有的引用型变量d,a,v,o都指向堆中相同的Deer对象。


虚方法

我们将介绍在Java中,当设计类时,被重载的方法的行为怎样影响多态性。

我们已经讨论了方法的重载,也就是子类能够重载父类的方法。

当子类对象调用重载的方法时,调用的是子类的方法,而不是父类中被重载的方法。

要想调用父类中被重载的方法,则必须使用关键字super。

/* 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("Constructing an Employee");
      this.name = name;
      this.address = address;
      this.number = number;
   }
   public void mailCheck()
   {
      System.out.println("Mailing a check to " + 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;
   }
}

假设下面的类继承Employee类:

/* 文件名 : Salary.java */
public class Salary extends Employee
{
   private double salary; //Annual salary
   public Salary(String name, String address, int number, double
      salary)
   {
       super(name, address, number);
       setSalary(salary);
   }
   public void mailCheck()
   {
       System.out.println("Within mailCheck of Salary class ");
       System.out.println("Mailing check to " + getName()
       + " with salary " + salary);
   }
   public double getSalary()
   {
       return salary;
   }
   public void setSalary(double newSalary)
   {
       if(newSalary >= 0.0)
       {
          salary = newSalary;
       }
   }
   public double computePay()
   {
      System.out.println("Computing salary pay for " + 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:

/* 文件名 : VirtualDemo.java */
public class VirtualDemo
{
   public static void main(String [] args)
   {
      Salary s = new Salary("Mohd Mohtashim", "Ambehta, UP", 3, 3600.00);
      Employee e = new Salary("John Adams", "Boston, MA", 2, 2400.00);
      System.out.println("Call mailCheck using Salary reference --");
      s.mailCheck();
      System.out.println("\n Call mailCheck using Employee reference--");
      e.mailCheck();
    }
}

以上实例编译运行结果如下:

Constructing an Employee
Constructing an Employee
Call mailCheck using Salary reference --
Within mailCheck of Salary class
Mailing check to Mohd Mohtashim with salary 3600.0

Call mailCheck using Employee reference--
Within mailCheck of Salary class
Mailing check to John Adams with salary 2400.0

例子中,我们实例化了两个Salary对象。一个使用Salary引用s,另一个使用Employee引用。

编译时,编译器检查到mailCheck()方法在Salary类中的声明。

在调用s.mailCheck()时,Java虚拟机(JVM)调用Salary类的mailCheck()方法。

因为e是Employee的引用,所以调用e的mailCheck()方法则有完全不同的结果。

当编译器检查e.mailCheck()方法时,编译器检查到Employee类中的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。

该行为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,借此,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。