Java编程那些事儿63—多态性

Java编程那些事儿63—多态性

郑州游戏学院 陈跃峰

出自：http://blog.csdn.net/mailbomb

8.5.3 多态性

多态性是面向对象技术中最灵活的特性，主要是增强项目的可扩展性，提高代码的可维护性。

多态性依赖继承特性，可以把多态理解为继承性的扩展或者深入。

在这里把多态性分为两方面来进行介绍，对象类型的多态和对象方法的多态。

为了方便后续的讲解，首先给出一个继承结构的示例。

//文件名：SuperClass.java

public class SuperClass{

public void test(){

System.out.println(“SuperClass”);

}

}

// 文件名：SubbClass1.java

public class SubbClass1 extends SuperClass{

public void test(){

System.out.println(“SubbClass1”);

}

}

// 文件名：SubbClass2.java

public class SubbClass2 extends SuperClass{

public void test(){

System.out.println(“SubbClass2”);

}

}

在该示例代码中，SubbClass1和SubbClass2是SuperClass的子类，并且在子类的内部都覆盖父类中的test方法。由于这三个类中都书写构造方法，则按照默认构造方法的约定，每个类中都会被自动添加一个默认的构造方法。

8.5.3.1 对象类型的多态

对象类型的多态是指声明对象的类型不是对象的真正类型，而对象的真正类型由创建对象时调用的构造方法进行决定。例外，按照继承性的说明，子类的对象也是父类类型的对象，可以进行直接赋值。

例如如下代码：

SuperClass sc = new SubbClass1();

这里声明了一个SuperClass类型的对象sc，然后使用SuperClass的子类SubbClass1的构造方法进行创建，因为子类类型的对象也是父类类型的对象，所以创建出来的对象可以直接赋值给父类类型的对象sc。除了对象的赋值以外，另外一个更重要的知识是sc对象虽然使用SuperClass声明的类型，但是内部存储的却是SubbClass1类型的对象。这个可以Java语言的中instanceof运算符进行判断。

instanceof是一个运算符，其作用是判断一个对象是否是某个类类型的对象，如果成立则表达式的值为true，否则为false。语法格式如下：

对象名 instanceof 类名

需要注意的是：这里的类名必须和声明对象时的类之间存储继承关系，否则将出现语法错误。

测试类型的代码如下：

/**<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

* 测试对象类型的多态

*/

public class TestObjectType {

public static void main(String[] args) {

SuperClass sc = new SubbClass1();

boolean b = sc instanceof SuperClass;

boolean b1 = sc instanceof SubbClass1;

System.out.println(b);

System.out.println(b1);

}

}

该测试程序的输出结果是：

true

true

由程序运行结果可以看出，sc既是SuperClass类型的对象，也是SubbClass1类型的对象，而SubbClass1的类型被隐藏起来了，这就是对象的多态。其实sc对象不仅仅在类型上是SubbClass1类型的，其存储的内容也是SubbClass1的内容，具体参看后面介绍的对象方法的多态。

对象类型的多态有很多的用途，极大的方便了对象的存储和传递，使代码很方便的进行扩展，对于已有代码不产生影响。下面介绍两个基本的使用。

1. 对象的存储

在存储一系列不同子类的对象时，可以使用父类的结构来进行声明，这样可以方便数据的存储，例如需要存储多个SubbClass1和SubbClass2的对象时，则可以声明一个SuperClass类型的数组进行存储，示例代码如下：

SuperClass sc[] = new SuperClass[3];

sc[0] = new SubbClass1();

sc[1] = new SubbClass2();

sc[2] = new SubbClass1();

则这里的数组sc，可以存储各个类型子类的对象，而数组中每个元素的值都是存储的对应子类的对象，而只是在名义上的类型(语法上的类型)是SuperClass类型的，这样将方便程序的控制，当增加新的子类类型时，已有的代码不需要进行改造就可以自动适应新的子类的结构。

例如新增了一个SuperClass的子类SubbClass3，则该数组的代码可以修改成如下：

SuperClass sc[] = new SuperClass[3];

sc[0] = new SubbClass1();

sc[1] = new SubbClass2();

sc[2] = new SubbClass3();

其它的代码都需要进行修改，就可以适应新的结构，这是多态性最主要的用途。

2. 对象的传递

在方法的传入参数传递，以及返回值处理方面都从对象类型的多态中受益。在向方法中传入参数时，如果该方法需要处理各个子类的对象，则只需要书写一个接受父类类型对象的方法即可。例如：

public void testObjectTypeMethod(SuperClass sc){}

则该在调用该方法时，可以传入SuperClass的对象，也可以传入其子类的对象，如果传入的是子类的对象，则子类对象中的内容不会丢失。例如调用的示例代码如下：

SuperClass sc = new SuperClass();

SubbClass1 sc1 = new SubbClass1();

SubbClass2 sc2 = new SubbClass2();

testObjectTypeMethod(sc);

testObjectTypeMethod(sc1);

testObjectTypeMethod(sc2);

这里说明的只是调用时的语法结构，这样的特性将使我们只需要书写一个方法，就可以处理所有子类的对象，简化代码的书写，降低代码的重复，从而降低维护的难度。

另外，方法的返回值也可以利用到该特性，例如如下方法：

public SuperClass testObjectTypeMethod2(){}

则在该方法的内部，既可以返回SuperClass类型的对象，也可以返回其子类的对象，也能简化代码的书写，便于代码的阅读和维护。

关于对象类型的多态，就简单的说明这么多，具体在项目中如何进行使用，还需要一定的技巧和方法。

8.5.3.2 对象方法的多态

对象方法的多态基于方法的覆盖，也就是该对象调用的方法具体是子类的方法还是父类的方法，由创建对象时使用的构造方法决定，而不是由声明对象时声明的类型决定。

示例代码如下：

/**

* 测试对象方法的多态

*/

public class TestObjectMethod {

public static void main(String[] args) {

SuperClass sc = new SuperClass();

SubbClass1 sc1 = new SubbClass1();

SubbClass2 sc2 = new SubbClass2();

SuperClass sc3 = new SubbClass1();

testObjectTypeMethod(sc);

testObjectTypeMethod(sc1);

testObjectTypeMethod(sc2);

testObjectTypeMethod(sc3);

}

public static void testObjectTypeMethod(SuperClass sc){

sc.test(); //调用被覆盖的方法

}

}

该代码的执行结果如下：

SuperClass

SubbClass1

SubbClass2

SubbClass1

则从代码的执行结果看，虽然testObjectTypeMethod方法接收的是SuperClass类型的对象，但是传入子类对象时，子类对象的内容没有丢失，所以在调用test方法时，还是调用的对应对象中对应的test方法。

这样就在功能上实现了对象的传递，从而保留了对象的内容，极大的方便了代码的扩展性。

但是，由于Java在执行程序时，在程序运行的过程中，需要判断对象调用的具体是父类的方法还是子类的方法，所以程序的执行速度会稍微有所降低。