初谈java多态

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  • 为什么要有多态

在继承中我们知道,有了父类之后,可以很轻易的根据父类添加新的子类而不需要大量的复制黏贴,各种修改,这样的代码有了很好的复用性,极大的改善了我们的设计(可以根据需要任意添加新的子类),同时也降低了软件维护的成本。在这里,父类的编写是不需要照顾任何一个子类的独特要求的,他的编写是泛化的。也就是说,在“交通工具类”的编写中,只根据自己作为交通工具类所区别于人类鸟类的不同而编写代码,而不关心汽车类和公交车类的区别到底是什么,也不关心飞机是如何飞行的,他只是泛化的知道交通工具都是可以位移的,可以move的,仅此而已。
可是仅仅一句move(),java是如何实现针对具体每一个对象的呢,也就是说你只给交通工具类一个move(),java是如何知道你是飞机的move()还是汽车的move()。毕竟汽车的move和飞机的move是有着千差万别的不同的。这也就是多态所要解决的问题。

多态实现的前提

  • 后期绑定

什么叫绑定?
绑定的意思是,当我们在调用方法时,使用的是哪一个方法。因为你知道,由于重载和重写的出现,一个方法名可以对应多个方法。
什么叫后期绑定?
通常也被称为动态绑定。意思就是方法的调用,在运行前并不确定是哪一个地址,(哪一个对象来调用)只有在运行过程中,动态的根据方法实际所指的对象来进行调用。在java中后期绑定不需要显示的声明,在编译器执行时,会默认的实现动态绑定。然而如果每次调用方法都要进行搜索,时间开销相当大,这时就有了方法表的出现。
方法表
为了节省动态绑定所需要的时间,java虚拟机预先给每个类设定一个方法表,列出了所有方法的签名(方法名和参数)以及实际调用的方法。这样的话,在实际调用方法的过程中,java虚拟机只要调用对应类的方法表就行了。

方法表
  • 类和类之间必须有一定的关系

可以是继承关系,也可以是实现关系。因为你知道,只有类和类有了关系,比如继承,那么一个类的对象才有机会有多态的实现。

  • 不能被final修饰

一旦被修饰为final,他就成了前期绑定了,final关键字会有另外一篇文章具体描写。

多态的具体实现

举个小栗子,比较弱智,见谅

  • 向上转型

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PS:这里说麻烦有点牵强,实际应用如果有好几个方法,并且都需要一次执行,可以再创建一个如function的类进行实现
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这时,如果又新加入一个类,比如工人,比如农民伯伯,可以继续继承并覆盖父类Person类的方法,当调用时,直接通过function(new worker)直接调用,而不需要对源代码进行修改,这样的代码,也就具备了可扩展性,这也是多态的一个优点之一。

  • 向下转型
  • 规则

首先要声明的是,向下转型并不总是允许的。
父类对象是无法转成子类对象的,就是说父类对象是无法向下转型
能转换的是,当父类变量引用子类对象时,可以将子类对象的引用向下转型,改成子类变量引用子类对象。
为什么呢?因为学生可以是人这个角色,也可以是学生这个角色。但是人,并不都指学生,也就是说,并不是所有的人都是学生。
因此,转型,自始自终永远是子类对象在做着变化,父类对象是无法改变其引用的。
如下是允许的
Person a = new Student();
Student b =(Student)a;
这是不允许的
Person a = new Person();
Student b = (Person)a;

  • 为什么要向下转型

要知道,子类继承父类并不只是重写父类方法,也有可能会出现子类有的而父类不具有的方法,这时如果是父类变量引用的子类对象,那么该子类对象就不能使用父类所不具有的方法,这时需要向下转型

如上,谢谢
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