03.Java 基础 - 多态

程序员文章站 2022-06-04 23:18:05

...

基本概念

多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。

多态性是对象多种表现形式的体现。

多态发生的条件：继承、重写、向上转型

动态绑定是多态实现的具体形式。

实例探究

下面通过一个例子验证上面的概念。

// 车class Car {    public void show(){
        System.out.println("This is a car");
    }
}//丰田class Toyota extends Car{    public void show(){
        System.out.println("This is a Japan car");
    }
}//别克class Buick extends Car{    public void show(){
        System.out.println("This is a USA car");
    }
}public class Test{  
    public static void main(String[] args) {
        Car c1 = new Toyota();
        Car c2 = new Buick();
        c1.show();
        c2.show();        // 打印内容：
        // This is a Japan car
        // This is a USA car
    }
}

观察代码，在调用 Car 的 show 方法时打印了不同的内容，体现了类的多态性。同时例子也满足了发生多态的三个基本条件：

继承：Toyota 、Buick 继承自 Car
重写： Toyota 、Buick 重写了 Car 的 show 方法
向上转型：创建 Toyota 、Buick 对象时发生向上转型

再来看来一个典型题目：

class A {    public String show(A obj) {        return ("A and A");
    }    public String show(D obj) {        return ("A and D");
    }
}

class B extends A {    public String show(A obj) {        return ("B and A");
    }    public String show(B obj) {        return ("B and B");
    }
}

class C extends B {
}

class D extends B {
}public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        A a1 = new A();
        A a2 = new B();
        B b = new B();
        C c = new C();
        D d = new D();        // 1.因此 B 是 A 的子类，调用类 A 的 show(A obj) 方法，输出：A and A
        System.out.println(a1.show(b));        // 2.因为 C 是 A 的子类，调用类 A 的 show(A obj) 方法，输出：A and A
        System.out.println(a1.show(c));        // 3.调用类 A 的 show(D obj) 方法，输出：A and D
        System.out.println(a1.show(d));        // 4.因为 B 向上转型成 A， 且 B 是 A 的子类，调用类 A 的 show(A obj) 方法
        // 但是由于 B 中重写了 show(A obj) 方法，导致运行期间发生的动态绑定，调用 类 B 的 show(A obj) 方法
        // ，输出：B and A
        System.out.println(a2.show(b));        // 5.同上
        System.out.println(a2.show(c));        // 6.B 向上转型成 A，默认调用类 A 的 show(D obj) 方法，输出：A and D
        System.out.println(a2.show(d));        // 7.调用类 B 的 show(B obj) 方法，输出：B and B
        System.out.println(b.show(b));        // 8.C 是 B 的子类，调用类 B 的 show(B obj) 方法，输出：B and B
        System.out.println(b.show(c));        // 9.调用继承自类 A 的 show(D obj) 方法，输出：A and D
        System.out.println(b.show(d));

    }
}

构造器与多态

同样的通过一个实例来探究

class Parent {    void print() {
        System.out.println("I am a Parent");
    }

    Parent() {
        print();
    }
}

class Son extends Parent {    int num = 1;    // 重写（override）了父类方法
    void print() {
        System.out.println("I am a Son " + num);
    }

    Son() {
        print();
    }
}public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Son son = new Son();        /**
         * 输出内容： 
         * I am a Son 0
         * I am a Son 1
         */
    }
}

通过输出内容我们可以看到，Parent 的构造器由于动态绑定，调用了 Son 的 print（），由于 num 还未被初始化，导致了值为 0。

基本概念

多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。

多态性是对象多种表现形式的体现。

多态发生的条件：继承、重写、向上转型

动态绑定是多态实现的具体形式。

实例探究

下面通过一个例子验证上面的概念。

// 车class Car {    public void show(){
        System.out.println("This is a car");
    }
}//丰田class Toyota extends Car{    public void show(){
        System.out.println("This is a Japan car");
    }
}//别克class Buick extends Car{    public void show(){
        System.out.println("This is a USA car");
    }
}public class Test{  
    public static void main(String[] args) {
        Car c1 = new Toyota();
        Car c2 = new Buick();
        c1.show();
        c2.show();        // 打印内容：
        // This is a Japan car
        // This is a USA car
    }
}

观察代码，在调用 Car 的 show 方法时打印了不同的内容，体现了类的多态性。同时例子也满足了发生多态的三个基本条件：

继承：Toyota 、Buick 继承自 Car
重写： Toyota 、Buick 重写了 Car 的 show 方法
向上转型：创建 Toyota 、Buick 对象时发生向上转型

再来看来一个典型题目：

class A {    public String show(A obj) {        return ("A and A");
    }    public String show(D obj) {        return ("A and D");
    }
}

class B extends A {    public String show(A obj) {        return ("B and A");
    }    public String show(B obj) {        return ("B and B");
    }
}

class C extends B {
}

class D extends B {
}public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        A a1 = new A();
        A a2 = new B();
        B b = new B();
        C c = new C();
        D d = new D();        // 1.因此 B 是 A 的子类，调用类 A 的 show(A obj) 方法，输出：A and A
        System.out.println(a1.show(b));        // 2.因为 C 是 A 的子类，调用类 A 的 show(A obj) 方法，输出：A and A
        System.out.println(a1.show(c));        // 3.调用类 A 的 show(D obj) 方法，输出：A and D
        System.out.println(a1.show(d));        // 4.因为 B 向上转型成 A，应该是调用类 A 的 show(A obj) 方法
        // 由于 B 中重写了 show(A obj) 方法，实际调用 类 B 的方法，，输出：B and A
        System.out.println(a2.show(b));        // 5.同上
        System.out.println(a2.show(c));        // 6.B 向上转型成 A，默认调用类 A 的 show(D obj) 方法，输出：A and D
        System.out.println(a2.show(d));        // 7.调用类 B 的 show(B obj) 方法，输出：B and B
        System.out.println(b.show(b));        // 8.C 是 B 的子类，调用类 B 的 show(B obj) 方法，输出：B and B
        System.out.println(b.show(c));        // 9.调用继承自类 A 的 show(D obj) 方法，输出：A and D
        System.out.println(b.show(d));

    }
}

构造器与多态

同样的通过一个实例来探究

class Parent {    void print() {
        System.out.println("I am a Parent");
    }

    Parent() {
        print();
    }
}

class Son extends Parent {    int num = 1;    // 关键 -> 重写了父类的方法
    void print() {
        System.out.println("I am a Son " + num);
    }

    Son() {
        print();
    }
}public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Son son = new Son();        // 输出内容： 
        // I am a Son 0
        // I am a Son 1
    }
}

分析结果，其实它涉及到了三个内容：

Son 在实例化的过程中，Parent 的构造函数， Parent 的构造函数先执行。
Son 重写了 print 方法，因此 Parent 调用的是 Son 重写后的方法。
在 Parent 由于 num 还未被初始化，因此值为 0。

基本概念

多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。

多态性是对象多种表现形式的体现。

多态发生的条件：继承、重写、向上转型

动态绑定是多态实现的具体形式。

实例探究

下面通过一个例子验证上面的概念。

// 车class Car {    public void show(){
        System.out.println("This is a car");
    }
}//丰田class Toyota extends Car{    public void show(){
        System.out.println("This is a Japan car");
    }
}//别克class Buick extends Car{    public void show(){
        System.out.println("This is a USA car");
    }
}public class Test{  
    public static void main(String[] args) {
        Car c1 = new Toyota();
        Car c2 = new Buick();
        c1.show();
        c2.show();        // 打印内容：
        // This is a Japan car
        // This is a USA car
    }
}

观察代码，在调用 Car 的 show 方法时打印了不同的内容，体现了类的多态性。同时例子也满足了发生多态的三个基本条件：

继承：Toyota 、Buick 继承自 Car
重写： Toyota 、Buick 重写了 Car 的 show 方法
向上转型：创建 Toyota 、Buick 对象时发生向上转型

再来看来一个典型题目：

class A {    public String show(A obj) {        return ("A and A");
    }    public String show(D obj) {        return ("A and D");
    }
}

class B extends A {    public String show(A obj) {        return ("B and A");
    }    public String show(B obj) {        return ("B and B");
    }
}

class C extends B {
}

class D extends B {
}public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        A a1 = new A();
        A a2 = new B();
        B b = new B();
        C c = new C();
        D d = new D();        // 1.因此 B 是 A 的子类，调用类 A 的 show(A obj) 方法，输出：A and A
        System.out.println(a1.show(b));        // 2.因为 C 是 A 的子类，调用类 A 的 show(A obj) 方法，输出：A and A
        System.out.println(a1.show(c));        // 3.调用类 A 的 show(D obj) 方法，输出：A and D
        System.out.println(a1.show(d));        // 4.因为 B 向上转型成 A， 且 B 是 A 的子类，调用类 A 的 show(A obj) 方法
        // 但是由于 B 中重写了 show(A obj) 方法，导致运行期间发生的动态绑定，调用 类 B 的 show(A obj) 方法
        // ，输出：B and A
        System.out.println(a2.show(b));        // 5.同上
        System.out.println(a2.show(c));        // 6.B 向上转型成 A，默认调用类 A 的 show(D obj) 方法，输出：A and D
        System.out.println(a2.show(d));        // 7.调用类 B 的 show(B obj) 方法，输出：B and B
        System.out.println(b.show(b));        // 8.C 是 B 的子类，调用类 B 的 show(B obj) 方法，输出：B and B
        System.out.println(b.show(c));        // 9.调用继承自类 A 的 show(D obj) 方法，输出：A and D
        System.out.println(b.show(d));

    }
}

构造器与多态

同样的通过一个实例来探究

class Parent {    void print() {
        System.out.println("I am a Parent");
    }

    Parent() {
        print();
    }
}

class Son extends Parent {    int num = 1;    // 重写（override）了父类方法
    void print() {
        System.out.println("I am a Son " + num);
    }

    Son() {
        print();
    }
}public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Son son = new Son();        /**
         * 输出内容： 
         * I am a Son 0
         * I am a Son 1
         */
    }
}

通过输出内容我们可以看到，Parent 的构造器由于动态绑定，调用了 Son 的 print（），由于 num 还未被初始化，导致了值为 0。

分析结果，其实它涉及到了三个内容：

Son 在实例化的过程中，Parent 的构造函数， Parent 的构造函数先执行。
Son 重写了 print 方法，因此 Parent 调用的是 Son 重写后的方法。
在 Parent 由于 num 还未被初始化，因此值为 0。

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