Java 多態
多態是同一個行為具有多個不同表現形式或形態的能力。
多態性是對像多種表現形式的體現。
現實中,比如我們按下F1 鍵這個動作:
- 如果當前在Flash 界面下彈出的就是AS 3 的幫助文檔;
- 如果當前在Word 下彈出的就是Word 幫助;
- 在Windows 下彈出的就是Windows 幫助和支持。
同一個事件發生在不同的對像上會產生不同的結果。
多態存在的三個必要條件:
- 繼承
- 重寫
- 父類引用指向子類對象
比如:
Parent p = new Child();
當使用多態方式調用方法時,首先檢查父類中是否有該方法,如果沒有,則編譯錯誤;如果有,再去調用子類的同名方法。
多態的好處:可以使程序有良好的擴展,並可以對所有類的對象進行通用處理。
以下是一個多態實例的演示,詳細說明請看註釋:
public class Test { public static void main(String[] args) { show(new Cat()); // 以 Cat 对象调用 show 方法 show(new Dog()); // 以 Dog 对象调用 show 方法 Animal a = new Cat(); // 向上转型 a.eat(); // 调用的是 Cat 的 eat Cat c = (Cat)a; // 向下转型 c.work(); // 调用的是 Cat 的 catchMouse } public static void show(Animal a) { a.eat(); // 类型判断 if (a instanceof Cat) { // 猫做的事情 Cat c = (Cat)a; c.work(); } else if (a instanceof Dog) { // 狗做的事情 Dog c = (Dog)a; c.work(); } } } abstract class Animal { abstract void eat(); } class Cat extends Animal { public void eat() { System.out.println("吃鱼"); } public void work() { System.out.println("抓老鼠"); } } class Dog extends Animal { public void eat() { System.out.println("吃骨头"); } public void work() { System.out.println("看家"); } }
執行以上程序,輸出結果為:
吃鱼 抓老鼠 吃骨头 看家 吃鱼 抓老鼠
虛方法
我們將介紹在Java中,當設計類時,被重寫的方法的行為怎樣影響多態性。
我們已經討論了方法的重寫,也就是子類能夠重寫父類的方法。
當子類對象調用重寫的方法時,調用的是子類的方法,而不是父類中被重寫的方法。
要想調用父類中被重寫的方法,則必須使用關鍵字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("Employee 构造函数"); this.name = name; this.address = address; this.number = number; } public void mailCheck() { System.out.println("邮寄支票给: " + 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; } }
假設下面的類繼承Employee類:
/* 文件名 : Salary.java */ /* 文件名 : Salary.java */ public class Salary extends Employee { private double salary; // 全年工资 public Salary(String name, String address, int number, double salary) { super(name, address, number); setSalary(salary); } public void mailCheck() { System.out.println("Salary 类的 mailCheck 方法 "); System.out.println("邮寄支票给:" + getName() + " ,工资为:" + salary); } public double getSalary() { return salary; } public void setSalary(double newSalary) { if(newSalary >= 0.0) { salary = newSalary; } } public double computePay() { System.out.println("计算工资,付给:" + getName()); return salary/52; } }
現在我們仔細閱讀下面的代碼,嘗試給出它的輸出結果:
/* 文件名 : VirtualDemo.java */ public class VirtualDemo { public static void main(String [] args) { Salary s = new Salary("员工 A", "北京", 3, 3600.00); Employee e = new Salary("员工 B", "上海", 2, 2400.00); System.out.println("使用 Salary 的引用调用 mailCheck -- "); s.mailCheck(); System.out.println("\n使用 Employee 的引用调用 mailCheck--"); e.mailCheck(); } }
以上實例編譯運行結果如下:
Employee 构造函数 Employee 构造函数 使用 Salary 的引用调用 mailCheck -- Salary 类的 mailCheck 方法 邮寄支票给:员工 A ,工资为:3600.0 使用 Employee 的引用调用 mailCheck-- Salary 类的 mailCheck 方法 邮寄支票给:员工 B ,工资为:2400.0
例子解析
實例中,實例化了兩個Salary 對象:一個使用Salary 引用s,另一個使用Employee 引用e。
當調用s.mailCheck() 時,編譯器在編譯時發現mailCheck() 在Salary 類中,執行過程JVM 就調用Salary 類的mailCheck()。
在調用s.mailCheck()時,Java虛擬機(JVM)調用Salary類的mailCheck()方法。
因為e 是Employee 的引用,所以調用e 的mailCheck() 方法時,編譯器會去Employee 類查找mailCheck() 方法。
在編譯的時候,編譯器使用Employee 類中的mailCheck() 方法驗證該語句, 但是在運行的時候,Java虛擬機(JVM)調用的是Salary 類中的mailCheck()方法。
以上整個過程被稱為虛擬方法調用,該方法被稱為虛擬方法。
Java中所有的方法都能以這種方式表現,因此,重寫的方法能在運行時調用,不管編譯的時候源代碼中引用變量是什麼數據類型。