面向對象編程有三大特性:封裝、繼承、多態。
封裝隱藏了類的內部實現機制,可以在不影響使用的情況下改變類的內部結構,同時也保護了數據。對外界而已它的內部細節是隱藏的,暴露給外界的只是它的訪問方法。
繼承是為了重用父類代碼。兩個類若存在IS-A的關系就可以使用繼承。,同時繼承也為實現多態做了鋪墊。那么什么是多態呢?多態的實現機制又是什么?請看我一一為你揭開:
所謂多態就是指程序中定義的引用變量所指向的具體類型和通過該引用變量發出的方法調用在編程時并不確定,而是在程序運行期間才確定,即一個引用變量倒底會指向哪個類的實例對象,該引用變量發出的方法調用到底是哪個類中實現的方法,必須在由程序運行期間才能決定。因為在程序運行時才確定具體的類,這樣,不用修改源程序代碼,就可以讓引用變量綁定到各種不同的類實現上,從而導致該引用調用的具體方法隨之改變,即不修改程序代碼就可以改變程序運行時所綁定的具體代碼,讓程序可以選擇多個運行狀態,這就是多態性。
比如你是一個酒神,對酒情有獨鐘。某日回家發現桌上有幾個杯子里面都裝了白酒,從外面看我們是不可能知道這是些什么酒,只有喝了之后才能夠猜出來是何種酒。你一喝,這是劍南春、再喝這是五糧液、再喝這是酒鬼酒….在這里我們可以描述成如下:
酒 a = 劍南春
酒 b = 五糧液
酒 c = 酒鬼酒
…
這里所表現的的就是多態。劍南春、五糧液、酒鬼酒都是酒的子類,我們只是通過酒這一個父類就能夠引用不同的子類,這就是多態——我們只有在運行的時候才會知道引用變量所指向的具體實例對象。
誠然,要理解多態我們就必須要明白什么是“向上轉型”。在繼承中我們簡單介紹了向上轉型,這里就在啰嗦下:在上面的喝酒例子中,酒(Win)是父類,劍南春(JNC)、五糧液(WLY)、酒鬼酒(JGJ)是子類。我們定義如下代碼:
JNC a = new JNC();
對于這個代碼我們非常容易理解無非就是實例化了一個劍南春的對象嘛!但是這樣呢?
Wine a = new JNC();
在這里我們這樣理解,這里定義了一個Wine 類型的a,它指向JNC對象實例。由于JNC是繼承與Wine,所以JNC可以自動向上轉型為Wine,所以a是可以指向JNC實例對象的。這樣做存在一個非常大的好處,在繼承中我們知道子類是父類的擴展,它可以提供比父類更加強大的功能,如果我們定義了一個指向子類的父類引用類型,那么它除了能夠引用父類的共性外,還可以使用子類強大的功能。
但是向上轉型存在一些缺憾,那就是它必定會導致一些方法和屬性的丟失,而導致我們不能夠獲取它們。所以父類類型的引用可以調用父類中定義的所有屬性和方法,對于只存在與子類中的方法和屬性它就望塵莫及了---1。
[java] view plain copy我們都知道所有的類都繼承自超類Object,toString()方法也是Object中方法,當我們這樣寫時:
[html] view%20plain copyObject、Wine、JGJ三者繼承鏈關系是:JGJ—>Wine—>Object。所以我們可以這樣說:當子類重寫父類的方法被調用時,只有對象繼承鏈中的最末端的方法才會被調用。但是注意如果這樣寫:
[java] view%20plain copy輸出的結果應該是Null,因為JGJ并不存在于該對象繼承鏈中。
所以基于繼承實現的多態可以總結如下:對于引用子類的父類類型,在處理該引用時,它適用于繼承該父類的所有子類,子類對象的不同,對方法的實現也就不同,執行相同動作產生的行為也就不同。
如果父類是抽象類,那么子類必須要實現父類中所有的抽象方法,這樣該父類所有的子類一定存在統一的對外接口,但其內部的具體實現可以各異。這樣我們就可以使用頂層類提供的統一接口來處理該層次的方法。
2.2.2、基于接口實現的多態
繼承是通過重寫父類的同一方法的幾個不同子類來體現的,那么就可就是通過實現接口并覆蓋接口中同一方法的幾不同的類體現的。
在接口的多態中,指向接口的引用必須是指定這實現了該接口的一個類的實例程序,在運行時,根據對象引用的實際類型來執行對應的方法。
繼承都是單繼承,只能為一組相關的類提供一致的服務接口。但是接口可以是多繼承多實現,它能夠利用一組相關或者不相關的接口進行組合與擴充,能夠對外提供一致的服務接口。所以它相對于繼承來說有更好的靈活性。
通過上面的講述,可以說是對多態有了一定的了解?,F在趁熱打鐵,看一個實例。該實例是有關多態的經典例子,摘自:http://blog.csdn.net/thinkGhoster/archive/2008/04/19/2307001.aspx。
[java] view%20plain copy運行結果:
[java] view%20plain copy在這里看結果1、2、3還好理解,從4開始就開始糊涂了,對于4來說為什么輸出不是“B%20and%20B”呢?
首先我們先看一句話:當超類對象引用變量引用子類對象時,被引用對象的類型而不是引用變量的類型決定了調用誰的成員方法,但是這個被調用的方法必須是在超類中定義過的,也就是說被子類覆蓋的方法。這句話對多態進行了一個概括。其實在繼承鏈中對象方法的調用存在一個優先級:this.show(O)、super.show(O)、this.show((super)O)、super.show((super)O)。
分析:
從上面的程序中我們可以看出A、B、C、D存在如下關系。
首先我們分析5,a2.show(c),a2是A類型的引用變量,所以this就代表了A,a2.show(c),它在A類中找發現沒有找到,于是到A的超類中找(super),由于A沒有超類(Object除外),所以跳到第三級,也就是this.show((super)O),C的超類有B、A,所以(super)O為B、A,this同樣是A,這里在A中找到了show(A obj),同時由于a2是B類的一個引用且B類重寫了show(A obj),因此最終會調用子類B類的show(A obj)方法,結果也就是B and A。
按照同樣的方法我也可以確認其他的答案。
方法已經找到了但是我們這里還是存在一點疑問,我們還是來看這句話:當超類對象引用變量引用子類對象時,被引用對象的類型而不是引用變量的類型決定了調用誰的成員方法,但是這個被調用的方法必須是在超類中定義過的,也就是說被子類覆蓋的方法。這我們用一個例子來說明這句話所代表的含義:a2.show(b);
這里a2是引用變量,為A類型,它引用的是B對象,因此按照上面那句話的意思是說有B來決定調用誰的方法,所以a2.show(b)應該要調用B中的show(B obj),產生的結果應該是“B and B”,但是為什么會與前面的運行結果產生差異呢?這里我們忽略了后面那句話“但是這兒被調用的方法必須是在超類中定義過的”,那么show(B obj)在A類中存在嗎?根本就不存在!所以這句話在這里不適用?那么難道是這句話錯誤了?非也!其實這句話還隱含這這句話:它仍然要按照繼承鏈中調用方法的優先級來確認。所以它才會在A類中找到show(A obj),同時由于B重寫了該方法所以才會調用B類中的方法,否則就會調用A類中的方法。
所以多態機制遵循的原則概括為:當超類對象引用變量引用子類對象時,被引用對象的類型而不是引用變量的類型決定了調用誰的成員方法,但是這個被調用的方法必須是在超類中定義過的,也就是說被子類覆蓋的方法,但是它仍然要根據繼承鏈中方法調用的優先級來確認方法,該優先級為:this.show(O)、super.show(O)、this.show((super)O)、super.show((super)O)。
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