java 关于多态的一点总结

http://www.cnblogs.com/wenruo/p/5352683.html

一直不是很理解多态，今天看了两遍《think in java》第八章，试着总结一下。

 

多态的本质就是动态绑定。

将一个方法调用同一个方法主体关联起来叫做绑定。java中除了static方法和final方法（private方法属于final方法）之外，其他所有的方法都是后期绑定。

所以先不考虑static和final，看看多态是怎么样的。

记得c++中父类指针指向子类对象时默认是使用父类函数的，除非父类中函数是虚函数。

而在java不同。一个父类的引用指向子类的对象，如果子类重写了父类的方法，那么默认是调用子类的方法。

 

重写(override)和重载(overload)的区别

听说面试经常考这个？但是完全不一样嘛。重载要求是方法名相同，参数列表不同，而且和继承无关。但是重写的要求是子类中方法与父类中方法参数列表完全相同，返回值也要相同，或者子类返回值为父类返回值的子类型。重写可以通过@Override标注出来，防止出错，也使代码结构清晰。

 

用父类引用指向子类对象，会“缩小”接口。一个父类的引用，就算指向了子类的对象，那也只能使用父类有的方法，只不过有一些被重写了而已。一个应该使用父类的方法可以传参为一个子类，称作向上转型（Upcast）。很好理解，因为一个子类拥有父类所有的接口，可以满足方法所有的需求。

 

多态的好处：

现在来看窝就理解了两点

1.简化代码。写一个参数为父类的方法可以代替为很多子类分别写一个方法。

2.可扩展性。只要写一个父类，就可以随时扩充一个子类。而原来指向父类的方法不需要改变就可以用于新子类。这很重要。

 

借用别人博客的例子 同时考察了重写和重载

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

public class Main {
    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();
        System.out.println(a1.show(b)); // 1
        System.out.println(a1.show(c)); // 2
        System.out.println(a1.show(d)); // 3
        System.out.println(a2.show(b)); // 4
        System.out.println(a2.show(c)); // 5
        System.out.println(a2.show(d)); // 6
        System.out.println(b.show(b));  // 7
        System.out.println(b.show(c));  // 8
        System.out.println(b.show(d));  // 9
    }
}

 

1~3，都是A类引用指向A类对象，那么没有重写多态什么的，直接根据参数选择方法，很简单。

4~6，A类引用指向B类对象，会涉及多态。对于A类引用来说，只会有两个方法，一个是show(D)，一个是show(A)。show(D)没有被重写，输出"A and D"，show(A)被重写输出"B and A"。然后根据参数选择方法就好了。

7~9，B类引用指向B类对象，不涉及多态。B一共有3个方法，继承自父类的show(D)输出"A and D"，继承自父类又被重写的show(A)输出"B and A"，子类中添加的show(B)输出"B and B"。然后根据参数选择。

输出：

A and A
A and A
A and D
B and A
B and A
A and D
B and B
B and B
A and D

 

再写一个我觉得需要注意的

class F {
    public void f1() {
        System.out.println("f1 in F");
        f2();
    }
    public void f2() {
        System.out.println("f2 in F");
    }
}

class S extends F {
    public void f1() {
        System.out.println("f1 in S");
        f2();
    }
    public void f2() {
        System.out.println("f2 in S");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        F f = new S();
        f.f1();
    }
}

输出

f1 in S
f2 in S

 

class F {
    public void f1() {
        System.out.println("f1 in F");
        f2();
    }
    public void f2() {
        System.out.println("f2 in F");
    }
}

class S extends F {
    public void f2() {
        System.out.println("f2 in S");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        F f = new S();
        f.f1();
    }
}

输出

f1 in F
f2 in S

class F {
    public void f1() {
        System.out.println("f1 in F");
    }
}

class S extends F {
    public void f1() {
        System.out.println("f1 in S");
        f2();
    }
    public void f2() {
        System.out.println("f2 in S");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        F f = new S();
        f.f1();
    }
}

输出

f1 in S
f2 in S

class F {
    public void f1() {
        System.out.println("f1 in F");
        f2();
    }
    public void f2() {
        System.out.println("f2 in F");
    }
}

class S extends F {
    public void f1() {
        System.out.println("f1 in S");
        f2();
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        F f = new S();
        f.f1();
    }
}

输出

f1 in S
f2 in F

主要注意一下第二个吧，可以看出即使是父类的方法中调用的方法也会被重写。

 

然后考虑一下final

考虑一下下面的代码输出什么

class F {
    final void f() {
        System.out.println("F");
    }
}

class S extends F {
    final void f() {
        System.out.println("S");
    }
}

public class Main3 {
    public static void main(String[] args) {
        F f = new S();
        f.f();
    }
}

答案是：

嗯。。编译错误。。Cannot override the final method

所以final方法不能被重写。当你不想让一个方法被重写，可以把方法设置为final

然后看一下private方法。虽然private也是final的，但是在这里还是有一点区别，因为父类的private方法对于子类是不可见的。

class F {
    private void f() {
        System.out.println("F");
    }
}

class S extends F {
    // @Override 加上这句会出现错误 可知并不是重写
    private void f() {
        System.out.println("S");
    }
}

public class Main3 {
    public static void main(String[] args) {
        F f = new S();
         //f.f(); Error:The method f() from the type F is not visible
    }
}

 对于private方法可以在子类添加相同方法，但并不是重写，只是一个无关的全新方法，同时这样会造成混淆，所以不要这样使用。

 

接下来是static

按照《thinking in java》上的说法，构造器也是static的(虽然并不理解)。构造器中最好只调用final方法。因为其他方法可能会造成重写，而我们又知道，初始化的时候是先初始化父类再初始化子类的，这样就会导致子类还未初始化完成就被调用，可能产生一些错误。

静态方法的继承

class StaticSuper {
    static void f() {
        System.out.println("Super");
    }
}

class StaticSub extends StaticSuper {
    static void f() {
        System.out.println("Sub");
        // super.f(); error:Cannot use super in a static context
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        StaticSuper sup = new StaticSub();
        sup.f();
        StaticSub sub = new StaticSub();
        sub.f();
    }
}

输出：

Super
Sub

可知对于静态方法不存在多态，子类中方法会覆盖父类相同方法。但是静态方法是否被继承?

class StaticSuper {
    static void f() {
        System.out.println("Super");
    }
}

class StaticSub extends StaticSuper {
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        StaticSuper sup = new StaticSub();
        sup.f();
        StaticSub sub = new StaticSub();
        sub.f();
    }
}

输出

Super
Super
可见静态方法是会被继承的。

 

域

上面所有讨论的都是方法。对于域，是不存在多态的！

class Super {
    public int field = 0;
    public int getField() {
        return field;
    }
}

class Sub extends Super {
    public int field = 1;
    public int getField() {
        return field;
    }
    public int getSuperField() {
        return super.field;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Super sup = new Sub();
        System.out.println(sup.getField());
        Sub sub = new Sub();
        System.out.println(sub.getField());
        System.out.println(sub.getSuperField());
    }
}

输出

1
1
0

over~~