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标题: 【上海校区】Java：多态乃幸福本源 [打印本页]

作者: 不二晨 时间: 2018-12-21 09:46
标题: 【上海校区】Java：多态乃幸福本源
01 多态是什么

在我刻板的印象里，西游记里的那段孙悟空和二郎神的精彩对战就能很好的解释“多态”这个词：一个孙悟空，能七十二变；一个二郎神，也能七十二变；他们都可以变成不同的形态，但只需要悄悄地喊一声“变”。

Java的多态是什么呢？其实就是一种能力——同一个行为具有不同的表现形式；换句话说就是，执行一段代码，Java在运行时能根据对象的不同产生不同的结果。和孙悟空和二郎神都只需要喊一声“变”，然后就变了，并且每次变得还不一样；一个道理。

多态的前提条件有三个：

子类继承父类

子类覆盖父类的方法

父类引用指向子类对象

多态的一个简单应用，来看程序清单1-1：

//子类继承父类
public class Wangxiaoer extends Wanger {
public void write() { // 子类覆盖父类方法
      System.out.println("记住仇恨，表明我们要奋发图强的心智");
}

public static void main(String[] args) {
      // 父类引用指向子类对象
      Wanger[] wangers = { new Wanger(), new Wangxiaoer() };

      for (Wanger wanger : wangers) {
         // 对象是王二的时候输出：勿忘国耻
         // 对象是王小二的时候输出：记住仇恨，表明我们要奋发图强的心智
         wanger.write();
      }
}
}

class Wanger {
public void write() {
      System.out.println("勿忘国耻");
}
}
02 多态与后期绑定

现在，我们来思考一个问题：程序清单1-1在执行wanger.write()时，由于编译器只有一个Wanger引用，它怎么知道究竟该调用父类Wanger的write()方法，还是子类Wangxiaoer的write()方法呢？

答案是在运行时根据对象的类型进行后期绑定，编译器在编译阶段并不知道对象的类型，但是Java的方法调用机制能找到正确的方法体，然后执行出正确的结果。

多态机制提供的一个重要的好处程序具有良好的扩展性。来看程序清单2-1：

//子类继承父类
public class Wangxiaoer extends Wanger {
public void write() { // 子类覆盖父类方法
      System.out.println("记住仇恨，表明我们要奋发图强的心智");
}

public void eat() {
      System.out.println("我不喜欢读书，我就喜欢吃");
}

public static void main(String[] args) {
      // 父类引用指向子类对象
      Wanger[] wangers = { new Wanger(), new Wangxiaoer() };

      for (Wanger wanger : wangers) {
         // 对象是王二的时候输出：勿忘国耻
         // 对象是王小二的时候输出：记住仇恨，表明我们要奋发图强的心智
         wanger.write();
      }
}
}

class Wanger {
public void write() {
      System.out.println("勿忘国耻");
}

public void read() {
      System.out.println("每周读一本好书");
}
}
在程序清单2-1中，我们在Wanger类中增加了read()方法，在Wangxiaoer类中增加了eat()方法，但这丝毫不会影响到write()方法的调用。write()方法忽略了周围代码发生的变化，依然正常运行。这让我想起了金庸《倚天屠龙记》里九阳真经的口诀：“他强由他强，清风拂山岗；他横由他横，明月照大江。”

多态的这个优秀的特性，让我们在修改代码的时候不必过于紧张，因为多态是一项让程序员“将改变的与未改变的分离开来”的重要特性。

03 多态与构造器

在构造器中调用多态方法，会产生一个奇妙的结果，我们来看程序清单3-1：

public class Wangxiaosan extends Wangsan {
private int age = 3;
public Wangxiaosan(int age) {
      this.age = age;
      System.out.println("王小三的年龄：" + this.age);
}

public void write() { // 子类覆盖父类方法
      System.out.println("我小三上幼儿园的年龄是：" + this.age);
}

public static void main(String[] args) {
      new Wangxiaosan(4);
//       上幼儿园之前
//       我小三上幼儿园的年龄是：0
//       上幼儿园之后
//       王小三的年龄：4
}
}

class Wangsan {
Wangsan () {
      System.out.println("上幼儿园之前");
      write();
      System.out.println("上幼儿园之后");
}
public void write() {
      System.out.println("老子上幼儿园的年龄是3岁半");
}
}
从输出结果上看，是不是有点诧异？明明在创建Wangxiaosan对象的时候，年龄传递的是4，但输出结果既不是“老子上幼儿园的年龄是3岁半”，也不是“我小三上幼儿园的年龄是：4”。

为什么？

因为在创建子类对象时，会先去调用父类的构造器，而父类构造器中又调用了被子类覆盖的多态方法，由于父类并不清楚子类对象中的属性值是什么，于是把int类型的属性暂时初始化为0，然后再调用子类的构造器（子类构造器知道王小二的年龄是4）。

04 多态与向下转型

向下转型是指将父类引用强转为子类类型；这是不安全的，因为有的时候，父类引用指向的是父类对象，向下转型就会抛出ClassCastException，表示类型转换失败；但如果父类引用指向的是子类对象，那么向下转型就是成功的。

来看程序清单4-1：

public class Wangxiaosi extends Wangsi {
public void write() {
      System.out.println("记住仇恨，表明我们要奋发图强的心智");
}

public void eat() {
      System.out.println("我不喜欢读书，我就喜欢吃");
}

public static void main(String[] args) {
      Wangsi[] wangsis = { new Wangsi(), new Wangxiaosi() };

      // wangsis[1]能够向下转型
      ((Wangxiaosi) wangsis[1]).write();
      // wangsis[0]不能向下转型
      ((Wangxiaosi)wangsis[0]).write();
}
}

class Wangsi {
public void write() {
      System.out.println("勿忘国耻");
}

public void read() {
      System.out.println("每周读一本好书");
}
}

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作者：Williamwhc
原文：https://blog.csdn.net/qq_40285302/article/details/85028310

作者: 不二晨 时间: 2018-12-26 10:17

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