天天看點

Java 多态

多态是同一個行為具有多個不同表現形式或形态的能力。

多态就是同一個接口,使用不同的執行個體而執行不同操作,如圖所示:

Java 多态
多态性是對象多種表現形式的展現。

現實中,比如我們按下 F1 鍵這個動作:
  • 如果目前在 Flash 界面下彈出的就是 AS 3 的幫助文檔;
  • 如果目前在 Word 下彈出的就是 Word 幫助;
  • 在 Windows 下彈出的就是 Windows 幫助和支援。
同一個事件發生在不同的對象上會産生不同的結果。

多态的優點

  • 1. 消除類型之間的耦合關系
  • 2. 可替換性
  • 3. 可擴充性
  • 4. 接口性
  • 5. 靈活性
  • 6. 簡化性

多态存在的三個必要條件

  • 繼承
  • 重寫
  • 父類引用指向子類對象:Parent p = new Child();
Java 多态

class Shape {

    void draw() {}

}

class Circle extends Shape {

    void draw() {

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

    }

class Square extends Shape {

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

class Triangle extends Shape {

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

當使用多态方式調用方法時,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。

多态的好處:可以使程式有良好的擴充,并可以對所有類的對象進行通用處理。

以下是一個多态執行個體的示範,詳細說明請看注釋:

Test.java 檔案代碼:

public class Test {

public static void main(String[] args) {

show(new Cat()); // 以 Cat 對象調用 show 方法

show(new Dog()); // 以 Dog 對象調用 show 方法

Animal a = new Cat(); // 向上轉型

a.eat(); // 調用的是 Cat 的 eat

Cat c = (Cat)a; // 向下轉型

c.work(); // 調用的是 Cat 的 work

}

public static void show(Animal a) {

a.eat();

// 類型判斷

if (a instanceof Cat) { // 貓做的事情

Cat c = (Cat)a;

c.work();

} else if (a instanceof Dog) { // 狗做的事情

Dog c = (Dog)a;

}

}

abstract class Animal {

abstract void eat();

}

class Cat extends Animal {

public void eat() {

System.out.println("吃魚");

public void work() {

System.out.println("抓老鼠");

class Dog extends Animal {

System.out.println("吃骨頭");

System.out.println("看家");

執行以上程式,輸出結果為:

吃魚
抓老鼠
吃骨頭
看家
吃魚
抓老鼠
      

虛函數

虛函數的存在是為了多态。

Java 中其實沒有虛函數的概念,它的普通函數就相當于 C++ 的虛函數,動态綁定是Java的預設行為。如果 Java 中不希望某個函數具有虛函數特性,可以加上 final 關鍵字變成非虛函數。

我們将介紹在 Java 中,當設計類時,被重寫的方法的行為怎樣影響多态性。

我們已經讨論了方法的重寫,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。

Employee.java 檔案代碼:

/* 檔案名 : 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 構造函數");

this.name = name;

this.address = address;

this.number = number;

}

public void mailCheck() {

System.out.println("郵寄支票給: " + 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:

Salary.java 檔案代碼:

/* 檔案名 : Salary.java */

public class Salary extends Employee

{

private double salary; // 全年工資

public Salary(String name, String address, int number, double salary) {

super(name, address, number);

setSalary(salary);

System.out.println("Salary 類的 mailCheck 方法 ");

System.out.println("郵寄支票給:" + getName()

+ " ,工資為:" + salary);

public double getSalary() {

return salary;

public void setSalary(double newSalary) {

if(newSalary >= 0.0) {

salary = newSalary;

}

public double computePay() {

System.out.println("計算工資,付給:" + 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:

VirtualDemo.java 檔案代碼:

/* 檔案名 : VirtualDemo.java */

public class VirtualDemo {

public static void main(String [] args) {

Salary s = new Salary("員工 A", "北京", 3, 3600.00);

Employee e = new Salary("員工 B", "上海", 2, 2400.00);

System.out.println("使用 Salary 的引用調用 mailCheck -- ");

s.mailCheck();

System.out.println("\n使用 Employee 的引用調用 mailCheck--");

e.mailCheck();

}

以上執行個體編譯運作結果如下:

Employee 構造函數
Employee 構造函數
使用 Salary 的引用調用 mailCheck -- 
Salary 類的 mailCheck 方法 
郵寄支票給:員工 A ,工資為:3600.0

使用 Employee 的引用調用 mailCheck--
Salary 類的 mailCheck 方法 
郵寄支票給:員工 B ,工資為:2400.0
      

例子解析

  • 執行個體中,執行個體化了兩個 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,編譯器在編譯時會在 Salary 類中找到 mailCheck(),執行過程 JVM 就調用 Salary 類的 mailCheck()。
  • e 是 Employee 的引用,但引用 e 最終運作的是 Salary 類的 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,

    但是在運作的時候,Java虛拟機(JVM)調用的是 Salary 類中的 mailCheck() 方法。

以上整個過程被稱為虛拟方法調用,該方法被稱為虛拟方法。

Java中所有的方法都能以這種方式表現,是以,重寫的方法能在運作時調用,不管編譯的時候源代碼中引用變量是什麼資料類型。

多态的實作方式

方式一:重寫:

這個内容已經在上一章節詳細講過,就不再闡述,詳細可通路:Java 重寫(Override)與重載(Overload)。

方式二:接口

  • 1. 生活中的接口最具代表性的就是插座,例如一個三接頭的插頭都能接在三孔插座中,因為這個是每個國家都有各自規定的接口規則,有可能到國外就不行,那是因為國外自己定義的接口類型。
  • 2. java中的接口類似于生活中的接口,就是一些方法特征的集合,但沒有方法的實作。具體可以看 java接口 這一章節的内容。

方式三:抽象類和抽象方法

詳情請看 Java抽象類 章節。