技术问 - 多态的实现机制是什么

多态前提和体现:

有继承关系
有方法重写
有父类引用指向子类对象
      父 f = new 子();

有多态时的子父类间的成员变量、成员方法、构造方法之间的特点:

  • 多态中 成员变量的访问特点:编译看左边,运行看左边

  • 多态中 成员方法的访问特点:编译看左边,运行看右边

  • 多态中 静态方法的访问特点:编译看左边,运行看左边

  • 多态中 静态方法的访问特点:创建子类对象的时候,访问父类的构造方法,对父类数据初始化

以下是代码示例以助理解

/**
 * 多态中  成员变量的访问特点:编译看左边,运行看左边
 */
public class ExtendsDemo1 {

    public static void main(String[] args) {
        Child child = new Child();
        System.out.println(child.num2);//20
        
        Father child1 = new Child();
        //父类引用对象,取父类中的值:运行看左边
        System.out.println(child1.num2);//200 
        //报错:编译看左边,Father中无num变量,所以编译不通过
        System.out.println(child1.num1);
        
        GrandFather child3 = new Child();
        //祖父类引用对象,取祖父类中的值:运行看左边
        System.out.println(child3.num2);//2000 
    }
}

class GrandFather {
    public int num2 = 2000;
}

class Father extends GrandFather {

    public int num2 = 200;
}

class Child extends Father {
    public int num1 = 10;
    public int num2 = 20;
}


/**
 * 多态中  成员方法的访问特点:编译看左边,运行看右边
 */
public class DuoTaiDemo2 {

    public static void main(String[] args) {
        Child1 child = new Child1();
        //运行看右边:输出的是子类对象中的method方法
        child.method();//20
        child.show();//20
        
        Father1 child1 = new Child1();
        //运行看右边:输出的是子类对象中的method方法
        child1.method();//20
        //编译看左边:Father类中没有此方法,所以报错
        child1.show();
        
        GrandFather1 child3 = new Child1();
        //运行看右边:输出的是子类对象中的method方法
        child3.method();//20
    }
}

class GrandFather1 {
    public int num2 = 2000;
    public void method() {
        System.out.println(num2);
    }
}

class Father1 extends GrandFather1 {

    public int num2 = 200;
    public void method() {
        System.out.println(num2);
    }
}

class Child1 extends Father1 {
    public int num1 = 10;
    public int num2 = 20;
    public void method() {
        System.out.println(num2);
    }
    public void show() {
        System.out.println(num2);
    }
}

/**
 * 多态中  静态方法的访问特点:编译看左边,运行看左边
 */
public class DuoTaiDemo3 {

    public static void main(String[] args) {
        Child2 child = new Child2();
        //运行看左边:输出的是子类对象中的method方法
        child.method();//子类---静态
        
        Father2 child2 = new Child2();
        //运行看左边:输出的是父类对象中的method方法
        child2.method();//父类---静态
        //编译看左边:Father类中没有此方法,所以报错
        child2.show();
        
        GrandFather2 child3 = new Child2();
        //运行看左边:输出的是祖父类对象中的method方法
        child3.method();//祖父类---静态
    }
}

class GrandFather2 {
    public static void method() {
        System.out.println("祖父类---静态");
    }
}

class Father2 extends GrandFather2 {

    public static void method() {
        System.out.println("父类---静态");
    }
}

class Child2 extends Father2 {
    public static void method() {
        System.out.println("子类---静态");
    }
    public void show() {
        System.out.println("子类---静态---show");
    }
}

多态时子父类成员之间的访问特点的内存图解:

/**
 * 多态时子父类成员之间的访问特点的内存图解
 */
public class DuoTaiDemo4 {

    public static void main(String[] args) {
        Fu f = new Zi();
        System.out.println(f.age);//40
        f.show();//子类--show
    }
}

class Fu{
    public int age = 40;
    public Fu(){}
    public void show(){
        System.out.println("父类--show");
    }
}

class Zi extends Fu{
    public int age = 20;
    public Zi(){}
    public void show(){
        System.out.println("子类--show");
    }
    public void method(){
        System.out.println("子类--show");
    }
}
多态时子父类成员之间的访问特点的内存图解.png

多态的优缺点

优点:

提高了代码的维护性(继承)
提高了代码的扩展性(多态)

缺点:

不能使用子类特有功能(编译看左边)
若要使用则需要强制转换(对象转型):
    向上转型(把子变父):Fu f = new Zi();
    向下转型(把父变子):Zi z = (Zi)f;//Zi与Fu是有关系的(子父类,接口实现类)

对象转型图解


对象转型图解

多态几种变现形式:
A:具体类多态(开发中很少遇到)
B:抽象类多态(常用)
C:接口多态(最常用)

多态的2种表现形式

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