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。

多态就是同一个接口，使用不同的实例而执行不同操作，如图所示：

多态性是对象多种表现形式的体现。

现实中，比如我们按下 F1 键这个动作：

如果当前在 Flash 界面下弹出的就是 AS 3 的帮助文档；

如果当前在 Word 下弹出的就是 Word 帮助；

在 Windows 下弹出的就是 Windows 帮助和支持。

同一个事件发生在不同的对象上会产生不同的结果。

多态的优点1. 消除类型之间的耦合关系

2. 可替换性

3. 可扩充性

4. 接口性

5. 灵活性

6. 简化性

多态存在的三个必要条件

继承

重写

父类引用指向子类对象：Parent p = new Child();

class Shape {

void draw() {}

}

class Circle extends Shape {

void draw() {

System.out.println("Circle.draw()");

}

}

class Square extends Shape {

void draw() {

System.out.println("Square.draw()");

}

}

class Triangle extends Shape {

void draw() {

System.out.println("Triangle.draw()");

}

}

当使用多态方式调用方法时，首先检查父类中是否有该方法，如果没有，则编译错误；如果有，再去调用子类的同名方法。

多态的好处：可以使程序有良好的扩展，并可以对所有类的对象进行通用处理。

以下是一个多态实例的演示，详细说明请看注释：

Test.java 文件代码：

publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){show(newCat());//以 Cat 对象调用 show 方法show(newDog());//以 Dog 对象调用 show 方法Animala=newCat();//向上转型a.eat();//调用的是 Cat 的 eatCatc=(Cat)a;//向下转型c.work();//调用的是 Cat 的 work}publicstaticvoidshow(Animala){a.eat();//类型判断if(ainstanceofCat){//猫做的事情Catc=(Cat)a;c.work();}elseif(ainstanceofDog){//狗做的事情Dogc=(Dog)a;c.work();}}}abstractclassAnimal{abstractvoideat();}classCatextendsAnimal{publicvoideat(){System.out.println("吃鱼");}publicvoidwork(){System.out.println("抓老鼠");}}classDogextendsAnimal{publicvoideat(){System.out.println("吃骨头");}publicvoidwork(){System.out.println("看家");}}

执行以上程序，输出结果为：

吃鱼

抓老鼠

吃骨头

看家

吃鱼

抓老鼠

虚函数

虚函数的存在是为了多态。

Java 中其实没有虚函数的概念，它的普通函数就相当于 C++ 的虚函数，动态绑定是Java的默认行为。如果 Java 中不希望某个函数具有虚函数特性，可以加上 final 关键字变成非虚函数。

重写

我们将介绍在 Java 中，当设计类时，被重写的方法的行为怎样影响多态性。

我们已经讨论了方法的重写，也就是子类能够重写父类的方法。

当子类对象调用重写的方法时，调用的是子类的方法，而不是父类中被重写的方法。

要想调用父类中被重写的方法，则必须使用关键字 super。

Employee.java 文件代码：

/*文件名 : Employee.java*/publicclassEmployee{privateStringname;privateStringaddress;privateintnumber;publicEmployee(Stringname,Stringaddress,intnumber){System.out.println("Employee 构造函数");this.name=name;this.address=address;this.number=number;}publicvoidmailCheck(){System.out.println("邮寄支票给："+this.name+""+this.address);}publicStringtoString(){returnname+""+address+""+number;}publicStringgetName(){returnname;}publicStringgetAddress(){returnaddress;}publicvoidsetAddress(StringnewAddress){address=newAddress;}publicintgetNumber(){returnnumber;}}

假设下面的类继承Employee类：

Salary.java 文件代码：

/*文件名 : Salary.java*/publicclassSalaryextendsEmployee{privatedoublesalary;//全年工资publicSalary(Stringname,Stringaddress,intnumber,doublesalary){super(name,address,number);setSalary(salary);}publicvoidmailCheck(){System.out.println("Salary 类的 mailCheck 方法");System.out.println("邮寄支票给："+getName()+"，工资为："+salary);}publicdoublegetSalary(){returnsalary;}publicvoidsetSalary(doublenewSalary){if(newSalary>=0.0){salary=newSalary;}}publicdoublecomputePay(){System.out.println("计算工资，付给："+getName());returnsalary/52;}}

现在我们仔细阅读下面的代码，尝试给出它的输出结果：

VirtualDemo.java 文件代码：

/*文件名 : VirtualDemo.java*/publicclassVirtualDemo{publicstaticvoidmain(String[]args){Salarys=newSalary("员工 A","北京",3,3600.00);Employeee=newSalary("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();}}

以上实例编译运行结果如下：

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

实例中，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 e。

当调用 s.mailCheck() 时，编译器在编译时会在 Salary 类中找到 mailCheck()，执行过程 JVM 就调用 Salary 类的 mailCheck()。

e 是 Employee 的引用，但引用 e 最终运行的是 Salary 类的 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。

以上整个过程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，因此，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。

多态的实现方式

方式一：重写：

这个内容已经在上一章节详细讲过，就不再阐述，详细可访问：Java 重写(Override)与重载(Overload)。

方式二：接口

1. 生活中的接口最具代表性的就是插座，例如一个三接头的插头都能接在三孔插座中，因为这个是每个国家都有各自规定的接口规则，有可能到国外就不行，那是因为国外自己定义的接口类型。

2. java中的接口类似于生活中的接口，就是一些方法特征的集合，但没有方法的实现。具体可以看 java接口 这一章节的内容。

方式三：抽象类和抽象方法

详情请看 Java抽象类 章节。