Java进阶 ---- 多态(Polymorphism)

      从前面的继承（Inheritance）到比较this和super，所用的例子都夹杂着多态（Polymorphism）的味道。所以，这篇就是阐述个人总结的多态（Polymorphism）

 

      多态，并没有关键字，可以视之为Java的三大特性之一，也可以视为继承“is a”的另一阐述“substitution principle（代理准则）”的体现。在Java中，对象变量（引用变量）是多态的，如：

Employee e;    // e为对象变量
e = new Employee(...);
e = new Manager(....);

      变量是多态的，但是还有有些规律可循的，那就是父类的对象变量既可以指向父类实例，也可以指向子类实例，但是子类的对象变量只能指向子类实例。

      相关代码：

package com.PolymorphismTest;

/**************************************************
 * simply introduce something about basic polymorphism，群：152380972                                               
 * @author:      瘋叻ハ.兩                                                                              
 * @revision:    1.0                                                        
 * @create-time: 2011-9-6 下午06:30:33                                               
 ***************************************************/
public class PolymorphismTest1 {
	
	public static void main(String[] args){
		// create arrays Employee
		Employee1[] e1 = new Employee1[2];
		
		// create a manager object
		Manager1 boss = new Manager1("John", 8000, 500);
		
		// it's correct for superclass object to refer subclass object or its'object
		e1[0] = boss;
		e1[1] = new Employee1("Kevin", 4500);
		
		// it's wrong for subclass object refers to superclass object
		// Manager1 m = e1[1];
		
		// e1[i] was considered to be only an Employee1 object by the compiler(编译器)
		e1[0].getSalary();
		// e1[0].setBonus();	// won't work
		
		for(Employee1 e : e1){
			System.out.println(e.getName() + "的工资是：" + e.getSalary());
		}
	}
}

class Employee1{
	
	private String name;
	private int salary;
	
	// default constructor
	public Employee1(){
		
	}
	
	// constructor with fields
	public Employee1(String n, int s){
		name = n;
		salary = s;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public int getSalary() {
		return salary;
	}
	
}

class Manager1 extends Employee1{
	
	private int bonus;
	
	public Manager1(String n, int s, int b){
		super(n, s);
		this.bonus = b;
	}
	
	// override method getSalary
	@Override
	public int getSalary(){
		int baseSalary = super.getSalary();
		return  baseSalary + bonus;
	}
}
 

      运行结果：   

                   John的工资是：8500
                   Kevin的工资是：4500

 

        分 析  ：且看下文

 

      从上面程序的结果，我们会有这样的疑惑，编译时都是是Employee1类型的变量，为什么结果不是“8000,4500”而是“8500,4500”呢？ 答案就是方法的动态绑定（Dynamic Binding），多态的表现形式。简单的说，Java中的对象变量有2中：编译类型和运行类型。编译类型由声明该变量使用的类型决定，运行类型由实际赋给该变量的对象决定。当执行至e1[0].getSalary( )时，因为e1[0]指向boss，而boss是Manager1类型，所以此时的getSalary( )方法是Manager1中的。下面代码希望助你理解编译类型和运行类型。

      相关代码：

package com.PolymorphismTest;

/**************************************************
 * differentiate from compiled type and running type，群：152380972                                               
 * @author:      瘋叻ハ.兩                                                                              
 * @revision:    1.0                                                        
 * @create-time: 2011-9-6 下午08:04:15                                               
 ***************************************************/
public class TypeTest {

	public static void main(String[] args) {

		// declare the Animal object 
		Animal a = new Lion();
		
		// print the actual class of a
		System.out.println(a.getClass());
		
		// use photo 1 to identify what compiled type the variable is
		a.run();
	}

}

class Animal{
	// what does it work?
	// in fact, a's compiled type is Animal. when program is compiled, "a.run()" use this method not Lion's 
	public void run(){
		System.out.println("Animal can run!");
	}
}

class Lion extends Animal{
	
	@Override
	public void run(){
		System.out.println("Lion is running...");
	}
}

      运行结果： 

                   class com.PolymorphismTest.Lion
                   Lion is running...

 

         分  析 ：看代码注释

 

     

      关于Animal处的代码注释如果意思不懂，且看多态方法调用的4步曲，知道的可忽视而过。（选自Java核心技术卷1：基础知识）以【 x.f(param) x是C类，x的子类是D类 】为例：

      1、根据对象编译类型确定方法名。 编译器首先找的是对象的声明类型和方法名称。所以可以通过x的类型排除其他类型的f方法。但是不能排除f的重载方法，即不同参数类型的同一方法。在本例中，编译器以C类型排除非C类型的f方法，而不是D

 

      2、根据形参类型名确定具体方法名。 根据传入的形参类型查找相应的方法就能确定具体是哪个方法了，这个过程也称为“overloading resolution”。

 

      3、根据修饰词确定绑定状态。  如果方法被private、static、final修饰，那么这些方法就是static binding，否则是dynamic binding。

 

      4、根据绑定状态执行方法体。 当方法是dynamc binding，虚拟机会找到方法执行者的指向类型，即运行类型。如果运行中有同名方法，则执行该方法的方法体，否则执行父类中的方法体。在本例中，如果D类中有f方法，便执行D类的方法，否则执行C类的f方法。当方法是static binding，在多态中是没有意义的，所以就不介绍了

 

 

      多态，其实就是对象变量的多态，它的表现形式就是控制方法。可以发现，它的成立条件就是有继承关系。所以说，多态也是继承“is a”的另一阐述“substitution principle（代理准则）”的体现！

 

      事后补充，请原谅我的疏忽

      对象变量的多态，并不影响到属性的访问，即通过引用变量访问其包含的实例属性时，系统总是访问其编译时类所定义的属性，而不是它运行时类所定义的属性。

      相关代码：

/**************************************************
 * whether polymorphism influence to access attribute! 群：152380972                                               
 * @author:      瘋叻ハ.兩                                                                              
 * @revision:    1.0                                                        
 * @create-time: 2011-9-7 上午12:07:06                                               
 ***************************************************/
public class TypeTest1 {

	public static void main(String[] args) {

		Animal1 a1 = new Lion1();
		System.out.println("名称是：" + a1.name);
	}

}

class Animal1{
	public String name = "动物";
}

class Lion1 extends Animal1{
	public String name = "Lion";
}

 

      运行结果：

                     名称是：动物

 

        分  析  ：对象变量的多态不影响属性的访问

 

 

评论

2 楼 瘋叻ハ.兩 2011-09-06  

ttff2234 写道

全部是基础，我正好也在学习，支持你继续发出来，顺便说说方法作为形参与方法作为返回值类型来描述下多态吧，这个用到的很少

方法作为形参我见过，但是请恕我的见识有限，还没见过以方法作为返回值类型 ，欢迎示例回复

1 楼 ttff2234 2011-09-06  

全部是基础，我正好也在学习，支持你继续发出来，顺便说说方法作为形参与方法作为返回值类型来描述下多态吧，这个用到的很少