关于类的重写多态

我们知道,面向对象三大特性里,封装、继承和多态里,多态是最复杂的。
多态的实现方式分为接口、重写Override和重载Overload:
接口不用说了。
重写Override是在父子类之间有相同的方法和参数,是父子类的多态性。
重载Overload是一个类内部有同名方法但是参数不同,是一个类的多态性。(重载在编译期就能确定使用了那个函数,所以不是运行时多态,有些学派因此认为重载不算正宗的多态)

这里面,重写是一个难点,特别它的多态性是在运行时表现出来的,容易绕晕,一般来讲,重写多态是这样的:

A a=new B();

a叫做引用变量,引用变量指向的具体类型和方法,在编译时不能确定,是在运行时确定的。
重写在多态上的表现就是具体指向哪个重写方法:
首先,超类(A)中需要定义这个方法。
然后,引用对象(B)中定义了这个方法的最终形态;

多态重写有三个必要条件:
1.继承
2.重写
3.父类引用指向子类对象

我们先看规律,再根据两个经典例题来掌握规律的用法。

几个规律

左右
变量多态看左边,
静态多态看左边,
方法多态看右边(左边的方法表里需要有这个方法)。
优先级
假设有个show(Object obj)函数,那么对于show函数所在的类及其父类,已经参数Object来说,有固定的优先级(JVM虚拟机里的方法表查询机制,决定了这个优先级):
this.show(O)>>super.show(O)>>this.show(super(O))>>super.show(super(O)),这是虚拟机多态的机制里定义的优先级,具体意思是说:

优先使用当前类的定义this.show(O)
次优先使用父类的定义super.show(O)
第三位使用当前类定义的父类参数函数this.show(super(O))
最后使用父类定义的父类参数函数super.show(super(O))

例题1

    public class A{
        void a(){
            System.out.print("Aa");
        }
        void b(){
            System.out.print("Ab");
        }
    }

    public class B extends A{
        void b(){
            System.out.print("Bb");
        }
        void d(){
            System.out.print("Bd");
        }
    }
    
    private void doTest(){
        A a=new B();
        a.a(); //Aa 只有A有实现,不需要多态
        a.b(); //Bb 在子类B有实现,多态
        a.d(); //A的方法表中没有d,编译错误
        B b=(B)a; //可以强转
        b.a(); //Aa B没有实现,向父类A中寻找,并找到
        b.b(); //Bb B类的方法
        b.d(); //Bd B类的方法
    }

例题2

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

           return ("AA");
    } 
}   

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

//调用
A a1 = new A();
A a2 = new B();
B b = new B();
C c = new C(); 
D d = new D(); 

//其实就是考察从父类/参数多态的优先级:this.show(O)>>super.show(O)>>this.show(super(O))>>super.show(super(O))

System.out.println(a1.show(b));  // ① AA,因为参数B是A,优先级为this.show(super(O))
//相当于this.show(O)>>super.show(O)>>this.show(super(O)) 这里 >>super.show(super(O))

System.out.println(a1.show(c));  // ② AA,同上
System.out.println(a1.show(d));  // ③ AD,因为A定义了show(D obj),优先级为this.show(O)
//相当于this.show(O)这里>>super.show(O)>>this.show(super(O)) >>super.show(super(O))

System.out.println(a2.show(b));  // ④ BA,因为A没定义show(B obj),只能找到show(A obj),还是优先级为this.show(super(O))
//相当于this.show(O)>>super.show(O)>>this.show(super(O)) 这里>>super.show(super(O))

System.out.println(a2.show(c));  // ⑤ AA,同上
System.out.println(a2.show(d));  // ⑥ AD,因为A定义了show(D obj),优先级为this.show(O)
//相当于this.show(O)这里>>super.show(O)>>this.show(super(O)) >>super.show(super(O))

System.out.println(b.show(b));   // ⑦ BB,因为B定义了show(B obj),优先级为this.show(O)
//相当于this.show(O)这里>>super.show(O)>>this.show(super(O)) >>super.show(super(O))

System.out.println(b.show(c));   // ⑧ BB,因为B定义了show(B obj),优先级为this.show(super(O))
//相当于this.show(O)>>super.show(O)>>this.show(super(O)) 这里>>super.show(super(O))

System.out.println(b.show(d));   // ⑨ AD,因为A定义了show(D obj),优先级为super.show(O)
//相当于this.show(O)>>super.show(O)这里>>this.show(super(O)) >>super.show(super(O))

总结

对于A a=new B();这种形式的多态,B是A的子类,那么调用a.func(D obj)时,需要注意这样几个问题:
1.func函数在A未定义、在B定义。会编译错误,因为a的函数仅限于A定义过的,B的函数在a中不能访问
2.func函数在A、B都有定义。这时应采用B的实现。
3.func函数在A定义,在B未定义。这时会采用A的实现。
4.func函数在A、B均未定义。会编译错误。
5.func函数在A、B都有定义,但是func的参数没有D,只有D的父类C,那么需要按照this.show(super(O)) >>super.show(super(O))的顺序去选择函数。

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