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面向?qū)ο缶幊逃腥齻€(gè)特征,即封裝、繼承和多態(tài)。
封裝隱藏了類的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)機(jī)制,從而可以在不影響使用者的前提下改變類的內(nèi)部結(jié)構(gòu),同時(shí)保護(hù)了數(shù)據(jù)。 繼承是為了重用父類代碼,同時(shí)為實(shí)現(xiàn)多態(tài)性作準(zhǔn)備。那么什么是多態(tài)呢? 方法的重寫(xiě)、重載與動(dòng)態(tài)連接構(gòu)成多態(tài)性。Java之所以引入多態(tài)的概念,原因之一是它在類的繼承問(wèn)題上和C++不同,后者允許多繼承,這確實(shí)給其帶來(lái)的非常強(qiáng)大的功能,但是復(fù)雜的繼承關(guān)系也給C++開(kāi)發(fā)者帶來(lái)了更大的麻煩,為了規(guī)避風(fēng)險(xiǎn),Java只允許單繼承,派生類與基類間有IS-A的關(guān)系(即“貓”is a “動(dòng)物”)。這樣做雖然保證了繼承關(guān)系的簡(jiǎn)單明了,但是勢(shì)必在功能上有很大的限制,所以,Java引入了多態(tài)性的概念以彌補(bǔ)這點(diǎn)的不足,此外,抽象類和接口也是解決單繼承規(guī)定限制的重要手段。同時(shí),多態(tài)也是面向?qū)ο缶幊痰木杷凇?/p> 要理解多態(tài)性,首先要知道什么是“向上轉(zhuǎn)型”。 我定義了一個(gè)子類Cat,它繼承了Animal類,那么后者就是前者是父類。我可以通過(guò) Cat c = new Cat(); 實(shí)例化一個(gè)Cat的對(duì)象,這個(gè)不難理解。但當(dāng)我這樣定義時(shí): Animal a = new Cat(); 這代表什么意思呢? 很簡(jiǎn)單,它表示我定義了一個(gè)Animal類型的引用,指向新建的Cat類型的對(duì)象。由于Cat是繼承自它的父類Animal,所以Animal類型的引用是可以指向Cat類型的對(duì)象的。那么這樣做有什么意義呢?因?yàn)樽宇愂菍?duì)父類的一個(gè)改進(jìn)和擴(kuò)充,所以一般子類在功能上較父類更強(qiáng)大,屬性較父類更獨(dú)特, 定義一個(gè)父類類型的引用指向一個(gè)子類的對(duì)象既可以使用子類強(qiáng)大的功能,又可以抽取父類的共性。 所以,父類類型的引用可以調(diào)用父類中定義的所有屬性和方法,而對(duì)于子類中定義而父類中沒(méi)有的方法,它是無(wú)可奈何的; 同時(shí),父類中的一個(gè)方法只有在在父類中定義而在子類中沒(méi)有重寫(xiě)的情況下,才可以被父類類型的引用調(diào)用; 對(duì)于父類中定義的方法,如果子類中重寫(xiě)了該方法,那么父類類型的引用將會(huì)調(diào)用子類中的這個(gè)方法,這就是動(dòng)態(tài)連接。 看下面這段程序: class Father{ public void func1(){ func2(); } //這是父類中的func2()方法,因?yàn)橄旅娴淖宇愔兄貙?xiě)了該方法 //所以在父類類型的引用中調(diào)用時(shí),這個(gè)方法將不再有效 //取而代之的是將調(diào)用子類中重寫(xiě)的func2()方法 public void func2(){ System.out.println("AAA"); } } class Child extends Father{ //func1(int i)是對(duì)func1()方法的一個(gè)重載 //由于在父類中沒(méi)有定義這個(gè)方法,所以它不能被父類類型的引用調(diào)用 //所以在下面的main方法中child.func1(68)是不對(duì)的 public void func1(int i){ System.out.println("BBB"); } //func2()重寫(xiě)了父類Father中的func2()方法 //如果父類類型的引用中調(diào)用了func2()方法,那么必然是子類中重寫(xiě)的這個(gè)方法 public void func2(){ System.out.println("CCC"); } } public class PolymorphismTest { public static void main(String[] args) { Father child = new Child(); child.func1();//打印結(jié)果將會(huì)是什么? } } 上面的程序是個(gè)很典型的多態(tài)的例子。子類Child繼承了父類Father,并重載了父類的func1()方法,重寫(xiě)了父類的func2()方法。重載后的func1(int i)和func1()不再是同一個(gè)方法,由于父類中沒(méi)有func1(int i),那么,父類類型的引用child就不能調(diào)用func1(int i)方法。而子類重寫(xiě)了func2()方法,那么父類類型的引用child在調(diào)用該方法時(shí)將會(huì)調(diào)用子類中重寫(xiě)的func2()。 那么該程序?qū)?huì)打印出什么樣的結(jié)果呢? 很顯然,應(yīng)該是“CCC”。 對(duì)于多態(tài),可以總結(jié)它為: 一、使用父類類型的引用指向子類的對(duì)象; 二、該引用只能調(diào)用父類中定義的方法和變量; 三、如果子類中重寫(xiě)了父類中的一個(gè)方法,那么在調(diào)用這個(gè)方法的時(shí)候,將會(huì)調(diào)用子類中的這個(gè)方法;(動(dòng)態(tài)連接、動(dòng)態(tài)調(diào)用) 四、變量不能被重寫(xiě)(覆蓋),”重寫(xiě)“的概念只針對(duì)方法,如果在子類中”重寫(xiě)“了父類中的變量,那么在編譯時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)。 **************************************************************************************************************************** 多態(tài)詳解(整理)2008-09-03 19:29多態(tài)是通過(guò): 1 接口 和 實(shí)現(xiàn)接口并覆蓋接口中同一方法的幾不同的類體現(xiàn)的 2 父類 和 繼承父類并覆蓋父類中同一方法的幾個(gè)不同子類實(shí)現(xiàn)的. 一、基本概念 多態(tài)性:發(fā)送消息給某個(gè)對(duì)象,讓該對(duì)象自行決定響應(yīng)何種行為。 通過(guò)將子類對(duì)象引用賦值給超類對(duì)象引用變量來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)方法調(diào)用。 java 的這種機(jī)制遵循一個(gè)原則:當(dāng)超類對(duì)象引用變量引用子類對(duì)象時(shí),被引用對(duì)象的類型而不是引用變量的類型決定了調(diào)用誰(shuí)的成員方法,但是這個(gè)被調(diào)用的方法必須是在超類中定義過(guò)的,也就是說(shuō)被子類覆蓋的方法。 1. 如果a是類A的一個(gè)引用,那么,a可以指向類A的一個(gè)實(shí)例,或者說(shuō)指向類A的一個(gè)子類。 2. 如果a是接口A的一個(gè)引用,那么,a必須指向?qū)崿F(xiàn)了接口A的一個(gè)類的實(shí)例。 二、Java多態(tài)性實(shí)現(xiàn)機(jī)制 SUN目前的JVM實(shí)現(xiàn)機(jī)制,類實(shí)例的引用就是指向一個(gè)句柄(handle)的指針,這個(gè)句柄是一對(duì)指針: 一個(gè)指針指向一張表格,實(shí)際上這個(gè)表格也有兩個(gè)指針(一個(gè)指針指向一個(gè)包含了對(duì)象的方法表,另外一個(gè)指向類對(duì)象,表明該對(duì)象所屬的類型); 另一個(gè)指針指向一塊從java堆中為分配出來(lái)內(nèi)存空間。 三、總結(jié) 1、通過(guò)將子類對(duì)象引用賦值給超類對(duì)象引用變量來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)方法調(diào)用。 DerivedC c2=new DerivedC(); BaseClass a1= c2; //BaseClass 基類,DerivedC是繼承自BaseClass的子類 a1.play(); //play()在BaseClass,DerivedC中均有定義,即子類覆寫(xiě)了該方法 分析: * 為什么子類的類型的對(duì)象實(shí)例可以覆給超類引用? 自動(dòng)實(shí)現(xiàn)向上轉(zhuǎn)型。通過(guò)該語(yǔ)句,編譯器自動(dòng)將子類實(shí)例向上移動(dòng),成為通用類型BaseClass; * a.play()將執(zhí)行子類還是父類定義的方法? 子類的。在運(yùn)行時(shí)期,將根據(jù)a這個(gè)對(duì)象引用實(shí)際的類型來(lái)獲取對(duì)應(yīng)的方法。所以才有多態(tài)性。一個(gè)基類的對(duì)象引用,被賦予不同的子類對(duì)象引用,執(zhí)行該方法時(shí),將表現(xiàn)出不同的行為。 在a1=c2的時(shí)候,仍然是存在兩個(gè)句柄,a1和c2,但是a1和c2擁有同一塊數(shù)據(jù)內(nèi)存塊和不同的函數(shù)表。 2、不能把父類對(duì)象引用賦給子類對(duì)象引用變量 BaseClass a2=new BaseClass(); DerivedC c1=a2;//出錯(cuò) 在java里面,向上轉(zhuǎn)型是自動(dòng)進(jìn)行的,但是向下轉(zhuǎn)型卻不是,需要我們自己定義強(qiáng)制進(jìn)行。 c1=(DerivedC)a2; 進(jìn)行強(qiáng)制轉(zhuǎn)化,也就是向下轉(zhuǎn)型. 3、記住一個(gè)很簡(jiǎn)單又很復(fù)雜的規(guī)則,一個(gè)類型引用只能引用引用類型自身含有的方法和變量。 你可能說(shuō)這個(gè)規(guī)則不對(duì)的,因?yàn)楦割愐弥赶蜃宇悓?duì)象的時(shí)候,最后執(zhí)行的是子類的方法的。 其實(shí)這并不矛盾,那是因?yàn)椴捎昧撕笃诮壎?,?dòng)態(tài)運(yùn)行的時(shí)候又根據(jù)型別去調(diào)用了子類的方法。而假若子類的這個(gè)方法在父類中并沒(méi)有定義,則會(huì)出錯(cuò)。 例如,DerivedC類在繼承BaseClass中定義的函數(shù)外,還增加了幾個(gè)函數(shù)(例如 myFun()) 分析: 當(dāng)你使用父類引用指向子類的時(shí)候,其實(shí)jvm已經(jīng)使用了編譯器產(chǎn)生的類型信息調(diào)整轉(zhuǎn)換了。 這里你可以這樣理解,相當(dāng)于把不是父類中含有的函數(shù)從虛擬函數(shù)表中設(shè)置為不可見(jiàn)的。注意有可能虛擬函數(shù)表中有些函數(shù)地址由于在子類中已經(jīng)被改寫(xiě)了,所以對(duì)象虛擬函數(shù)表中虛擬函數(shù)項(xiàng)目地址已經(jīng)被設(shè)置為子類中完成的方法體的地址了。 4、Java與C++多態(tài)性的比較 jvm關(guān)于多態(tài)性支持解決方法是和c++中幾乎一樣的, 只是c++中編譯器很多是把類型信息和虛擬函數(shù)信息都放在一個(gè)虛擬函數(shù)表中,但是利用某種技術(shù)來(lái)區(qū)別。 Java把類型信息和函數(shù)信息分開(kāi)放。Java中在繼承以后,子類會(huì)重新設(shè)置自己的虛擬函數(shù)表,這個(gè)虛擬函數(shù)表中的項(xiàng)目有由兩部分組成。從父類繼承的虛擬函數(shù)和子類自己的虛擬函數(shù)。 虛擬函數(shù)調(diào)用是經(jīng)過(guò)虛擬函數(shù)表間接調(diào)用的,所以才得以實(shí)現(xiàn)多態(tài)的。 Java的所有函數(shù),除了被聲明為final的,都是用后期綁定。 四. 1個(gè)行為,不同的對(duì)象,他們具體體現(xiàn)出來(lái)的方式不一樣, 比如: 方法重載 overloading 以及 方法重寫(xiě)(覆蓋)override class Human{ void run(){輸出 人在跑} } class Man extends Human{ void run(){輸出 男人在跑} } 這個(gè)時(shí)候,同是跑,不同的對(duì)象,不一樣(這個(gè)是方法覆蓋的例子) class Test{ void out(String str){輸出 str} void out(int i){輸出 i} } 這個(gè)例子是方法重載,方法名相同,參數(shù)表不同 ok,明白了這些還不夠,還用人在跑舉例 Human ahuman=new Man(); 這樣我等于實(shí)例化了一個(gè)Man的對(duì)象,并聲明了一個(gè)Human的引用,讓它去指向Man這個(gè)對(duì)象 意思是說(shuō),把 Man這個(gè)對(duì)象當(dāng) Human看了. 比如去動(dòng)物園,你看見(jiàn)了一個(gè)動(dòng)物,不知道它是什么, "這是什么動(dòng)物? " "這是大熊貓! " 這2句話,就是最好的證明,因?yàn)椴恢浪谴笮茇?但知道它的父類是動(dòng)物,所以, 這個(gè)大熊貓對(duì)象,你把它當(dāng)成其父類 動(dòng)物看,這樣子合情合理. 這種方式下要注意 new Man();的確實(shí)例化了Man對(duì)象,所以 ahuman.run()這個(gè)方法 輸出的 是 "男人在跑 " 如果在子類 Man下你 寫(xiě)了一些它獨(dú)有的方法 比如 eat(),而Human沒(méi)有這個(gè)方法, 在調(diào)用eat方法時(shí),一定要注意 強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換 ((Man)ahuman).eat(),這樣才可以... 對(duì)接口來(lái)說(shuō),情況是類似的... 實(shí)例: package domatic; //定義超類superA class superA { int i = 100; void fun(int j) { j = i; System.out.println("This is superA"); } } // 定義superA的子類subB class subB extends superA { int m = 1; void fun(int aa) { System.out.println("This is subB"); } } // 定義superA的子類subC class subC extends superA { int n = 1; void fun(int cc) { System.out.println("This is subC"); } } class Test { public static void main(String[] args) { superA a = new superA(); subB b = new subB(); subC c = new subC(); a = b; a.fun(100); a = c; a.fun(200); } } /* * 上述代碼中subB和subC是超類superA的子類,我們?cè)陬怲est中聲明了3個(gè)引用變量a, b, * c,通過(guò)將子類對(duì)象引用賦值給超類對(duì)象引用變量來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)方法調(diào)用。也許有人會(huì)問(wèn): * "為什么(1)和(2)不輸出:This is superA"。 * java的這種機(jī)制遵循一個(gè)原則:當(dāng)超類對(duì)象引用變量引用子類對(duì)象時(shí), * 被引用對(duì)象的類型而不是引用變量的類型決定了調(diào)用誰(shuí)的成員方法, * 但是這個(gè)被調(diào)用的方法必須是在超類中定義過(guò)的, * 也就是說(shuō)被子類覆蓋的方法。 * 所以,不要被上例中(1)和(2)所迷惑,雖然寫(xiě)成a.fun(),但是由于(1)中的a被b賦值, * 指向了子類subB的一個(gè)實(shí)例,因而(1)所調(diào)用的fun()實(shí)際上是子類subB的成員方法fun(), * 它覆蓋了超類superA的成員方法fun();同樣(2)調(diào)用的是子類subC的成員方法fun()。 * 另外,如果子類繼承的超類是一個(gè)抽象類,雖然抽象類不能通過(guò)new操作符實(shí)例化, * 但是可以創(chuàng)建抽象類的對(duì)象引用指向子類對(duì)象,以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行時(shí)多態(tài)性。具體的實(shí)現(xiàn)方法同上例。 * 不過(guò),抽象類的子類必須覆蓋實(shí)現(xiàn)超類中的所有的抽象方法, * 否則子類必須被abstract修飾符修飾,當(dāng)然也就不能被實(shí)例化了 */ 以上大多數(shù)是以子類覆蓋父類的方法實(shí)現(xiàn)多態(tài).下面是另一種實(shí)現(xiàn)多態(tài)的方法-----------重寫(xiě)父類方法 1.JAVA里沒(méi)有多繼承,一個(gè)類之能有一個(gè)父類。而繼承的表現(xiàn)就是多態(tài)。一個(gè)父類可以有多個(gè)子類,而在子類里可以重寫(xiě)父類的方法(例如方法print()),這樣每個(gè)子類里重寫(xiě)的代碼不一樣,自然表現(xiàn)形式就不一樣。這樣用父類的變量去引用不同的子類,在調(diào)用這個(gè)相同的方法print()的時(shí)候得到的結(jié)果和表現(xiàn)形式就不一樣了,這就是多態(tài),相同的消息(也就是調(diào)用相同的方法)會(huì)有不同的結(jié)果。舉例說(shuō)明: //父類 public class Father{ //父類有一個(gè)打孩子方法 public void hitChild(){ } } //子類1 public class Son1 extends Father{ //重寫(xiě)父類打孩子方法 public void hitChild(){ System.out.println("為什么打我?我做錯(cuò)什么了!"); } } //子類2 public class Son2 extends Father{ //重寫(xiě)父類打孩子方法 public void hitChild(){ System.out.println("我知道錯(cuò)了,別打了!"); } } //子類3 public class Son3 extends Father{ //重寫(xiě)父類打孩子方法 public void hitChild(){ System.out.println("我跑,你打不著!"); } } //測(cè)試類 public class Test{ public static void main(String args[]){ Father father; father = new Son1(); father.hitChild(); father = new Son2(); father.hitChild(); father = new Son3(); father.hitChild(); } } 都調(diào)用了相同的方法,出現(xiàn)了不同的結(jié)果!這就是多態(tài)的表現(xiàn)! 本文地址:【伊甸網(wǎng)】http://www./tech/devdeloper/java/2010-07-16/4751.html |
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