這篇文章主要介紹了Java中多態(tài)是什么意思，具有一定借鑒價值，需要的朋友可以參考下。希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲。下面讓小編帶著大家一起了解一下。
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在面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言中，多態(tài)是繼數(shù)據(jù)抽象和繼承之后的第三種基本特征。
多態(tài)不但能夠改善代碼的組織結(jié)構(gòu)和可讀性，還能夠創(chuàng)建可擴(kuò)展的程序。多態(tài)的作用就是消除類型之間的耦合關(guān)系。
根據(jù)里氏代換原則：任何基類可以出現(xiàn)的地方，子類一定可以出現(xiàn)。
對象既可以作為它自己本身的類型使用，也可以作為它的基類型使用。而這種吧對某個對象的引用視為對其基類型的引用的做法被稱作為 - 向上轉(zhuǎn)型。因為父類在子類的上方，子類要引用父類，因此稱為 向上轉(zhuǎn)型。
重慶分公司
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public class Animal { void eat() {
System.out.println("Animal eat()");
}
}class Monkey extends Animal { void eat() {
System.out.println(" Monkey eat()");
}
}class test { public static void start(Animal animal) {
animal.eat();
} public static void main(String[] args) {
Monkey monkey = new Monkey();
start(monkey);
}
}/* OUTPUT:
Monkey eat()
*/復(fù)制代碼上述 test 類中的 start() 方法接收一個 Animal 的引用，自然也可以接收從 Animal 的導(dǎo)出類。調(diào)用eat() 方法的時候，自然而然的使用到 Monkey 中定義的eat()方法，而不需要做任何的類型轉(zhuǎn)換。因為從 Monkey 向上轉(zhuǎn)型到 Animal 只能減少接口，而不會比Animal 的接口更少。
打個不是特別恰當(dāng)?shù)谋确剑?em>你父親的財產(chǎn)會繼承給你，而你的財產(chǎn)還是你的，總的來說，你的財產(chǎn)不會比你父親的少。
在 test.start()方法中，定義傳入的是 Animal 的引用，但是卻傳入Monkey，這看起來似乎忘記了Monkey 的對象類型，那么為什么不直接把test類中的方法定義為void start(Monkey monkey)，這樣看上去難道不會更直觀嗎。
直觀也許是它的優(yōu)點，但是就會帶來其他問題：Animal不止只有一個Monkey的導(dǎo)出類，這個時候來了個pig ，那么是不是就要再定義個方法為void start(Monkey monkey)，重載用得挺溜嘛小伙子，但是未免太麻煩了。懶惰才是開發(fā)人員的天性。
因此這樣就有了多態(tài)的產(chǎn)生
方法調(diào)用中分為 靜態(tài)綁定和動態(tài)綁定。何為綁定：將一個方法調(diào)用同一個方法主體關(guān)聯(lián)起來被稱作綁定。
靜態(tài)綁定：又稱為前期綁定。是在程序執(zhí)行前進(jìn)行把綁定。我們平時聽到"靜態(tài)"的時候，不難免想到static關(guān)鍵字，被static關(guān)鍵字修飾后的變量成為靜態(tài)變量，這種變量就是在程序執(zhí)行前初始化的。前期綁定是面向過程語言中默認(rèn)的綁定方式，例如 C 語言只有一種方法調(diào)用，那就是前期綁定。引出思考：
public static void start(Animal animal) {
animal.eat();
}復(fù)制代碼在start()方法中傳入的是Animal 的對象引用，如果有多個Animal的導(dǎo)出類，那么執(zhí)行eat()方法的時候如何知道調(diào)用哪個方法。如果通過前期綁定那么是無法實現(xiàn)的。因此就有了后期綁定。
動態(tài)綁定：又稱為后期綁定。是在程序運(yùn)行時根據(jù)對象類型進(jìn)行綁定的，因此又可以稱為運(yùn)行時綁定。而 Java 就是根據(jù)它自己的后期綁定機(jī)制，以便在運(yùn)行時能夠判斷對象的類型，從而調(diào)用正確的方法。小結(jié)：
Java 中除了 static 和 final 修飾的方法之外，都是屬于后期綁定
顯然通過動態(tài)綁定來實現(xiàn)多態(tài)是合理的。這樣子我們在開發(fā)接口的時候只需要傳入 基類 的引用，從而這些代碼對所有 基類 的 導(dǎo)出類 都可以正確的運(yùn)行。
其中Monkey、Pig、Dog皆是Animal的導(dǎo)出類
Animal animal = new Monkey() 看上去不正確的賦值，但是上通過繼承，Monkey就是一種Animal，如果我們調(diào)用animal.eat()方法，不了解多態(tài)的小伙伴常常會誤以為調(diào)用的是Animal的eat()方法，但是最終卻是調(diào)用了Monkey自己的eat()方法。
Animal作為基類，它的作用就是為導(dǎo)出類建立公用接口。所有從Animal繼承出去的導(dǎo)出類都可以有自己獨特的實現(xiàn)行為。
有了多態(tài)機(jī)制，我們可以根據(jù)自己的需求對系統(tǒng)添加任意多的新類型，而不需要重載void start(Animal animal)方法。
在一個設(shè)計良好的OOP程序中，大多數(shù)或者所有方法都會遵循start()方法的模型，只與基類接口同行，這樣的程序就是具有可擴(kuò)展性的，我們可以通過從通用的基類繼承出新的數(shù)據(jù)類型，從而添加一些功能，那些操縱基類接口的方法就不需要任何改動就可以應(yīng)用于新類。
我們先來復(fù)習(xí)一下權(quán)限修飾符：
| 作用域 | 當(dāng)前類 | 用一個package | 子孫類 | 其他package |
|---|---|---|---|---|
| public | √ | √ | √ | √ |
| protected | √ | √ | √ | × |
| default | √ | √ | × | × |
| private | √ | × | × | × |
私有方法帶來的失靈：
復(fù)習(xí)完我們再來看一組代碼：
public class PrivateScope { private void f() {
System.out.println("PrivateScope f()");
} public static void main(String[] args) {
PrivateScope p = new PrivateOverride();
p.f();
}
}class PrivateOverride extends PrivateScope { private void f() {
System.out.println("PrivateOverride f()");
}
}/* OUTPUT
PrivateScope f()
*/復(fù)制代碼是否感到有點奇怪，為什么這個時候調(diào)用的f()是基類中定義的，而不像上面所述的那樣，通過動態(tài)綁定，從而調(diào)用導(dǎo)出類PrivateOverride中定義的f()。不知道心細(xì)的你是否發(fā)現(xiàn)，基類中f()方法的修飾是private。沒錯，這就是問題所在，PrivateOverride中定義的f()方法是一個全新的方法，因為private的緣故，對子類不可見，自然也不能被重載。
結(jié)論：
只有非 private 修飾的方法才可以被覆蓋
我們通過 Idea 寫代碼的時候，重寫的方法頭上可以標(biāo)注@Override注解，如果不是重寫的方法，標(biāo)注@Override注解就會報錯：
這樣也可以很好的提示我們非重寫方法，而是全新的方法。
域帶來的失靈：
當(dāng)小伙伴看到這里，就會開始認(rèn)為所有事物（除private修飾）都可以多態(tài)地發(fā)生。然而現(xiàn)實卻不是這樣子的，只有普通的方法調(diào)用才可以是多態(tài)的。這邊是多態(tài)的誤區(qū)所在。
讓我們再看看下面這組代碼：
class Super { public int field = 0; public int getField() { return field;
}
}class Son extends Super { public int field = 1; public int getField() { return field;
} public int getSuperField() { return super.field;
}
}class FieldTest { public static void main(String[] args) {
Super sup = new Son();
System.out.println("sup.field:" + sup.field + " sup.getField():" + sup.getField());
Son son = new Son();
System.out.println("son.field:" + son.field + " son.getField:" + son.getField() + " son.getSupField:" + son.getSuperField());
}
}/* OUTPUT
sup.field:0 sup.getField():1
son.field:1 son.getField:1 son.getSupField:0
*/復(fù)制代碼從上面代碼中我們看到sup.field輸出的值不是 Son 對象中所定義的，而是Super本身定義的。這與我們認(rèn)識的多態(tài)有點沖突。
其實不然，當(dāng)Super對象轉(zhuǎn)型為Son引用時，任何域訪問操作都將由編譯器解析，因此不是多態(tài)的。在本例中，為Super.field和Son.field分配了不同的存儲空間，而Son類是從Super類導(dǎo)出的，因此，Son實際上是包含兩個稱為field的域：它自己的+Super的。
雖然這種問題看上去很令人頭痛，但是我們開發(fā)規(guī)范中，通常會將所有的域都設(shè)置為 private，這樣就不能直接訪問它們，只能通過調(diào)用方法來訪問。
static 帶來的失靈：
看到這里，小伙伴們應(yīng)該對多態(tài)有個大致的了解，但是不要掉以輕心哦，還有一種情況也是會出現(xiàn)失靈的，那就是如果某個方法是靜態(tài)的，那么它的行為就不具有多態(tài)性。
老規(guī)矩，我們看下這組代碼：
class StaticSuper { public static void staticTest() {
System.out.println("StaticSuper staticTest()");
}
}class StaticSon extends StaticSuper{ public static void staticTest() {
System.out.println("StaticSon staticTest()");
}
}class StaticTest { public static void main(String[] args) {
StaticSuper sup = new StaticSon();
sup.staticTest();
}
}/* OUTPUT
StaticSuper staticTest()
*/復(fù)制代碼靜態(tài)方法是與類相關(guān)聯(lián)，而非與對象相關(guān)聯(lián)
首先我們需要明白的是構(gòu)造器不具有多態(tài)性，因為構(gòu)造器實際上是static方法，只不過該static的聲明是隱式的。
我們先回到開頭的那段神秘代碼：
其中輸出結(jié)果是：
/*
polygon() before cal()
square.cal(), border = 0
polygon() after cal()
square.square(), border = 4
*/復(fù)制代碼我們可以看到先輸出的是基類polygon中構(gòu)造器的方法。
這是因為基類的構(gòu)造器總是在導(dǎo)出類的構(gòu)造過程中被調(diào)用，而且是按照繼承層次逐漸向上鏈接，以使每個基類的構(gòu)造器都能得到調(diào)用。
因為構(gòu)造器有一項特殊的任務(wù)：檢查對象是否能正確的被構(gòu)造。導(dǎo)出類只能訪問它自己的成員，不能訪問基類的成員（基類成員通常是private類型）。只有基類的構(gòu)造器才具有權(quán)限來對自己的元素進(jìn)行初始化。因此，必須令所有構(gòu)造器都得到調(diào)用，否則就不可能正確構(gòu)造完整對象。
步驟如下：
打個不是特別恰當(dāng)?shù)谋确剑?em>你的出現(xiàn)是否先要有你父親，你父親的出現(xiàn)是否先要有你的爺爺，這就是逐漸向上鏈接的方式
有沒有想過如果在一個構(gòu)造器的內(nèi)調(diào)用正在構(gòu)造的對象的某個動態(tài)綁定方法，那么會發(fā)生什么情況呢？ 動態(tài)綁定的調(diào)用是在運(yùn)行時才決定的，因為對象無法知道它是屬于方法所在的那個類還是那個類的導(dǎo)出類。如果要調(diào)用構(gòu)造器內(nèi)部的一個動態(tài)綁定方法，就要用到那個方法的被覆蓋后的定義。然而因為被覆蓋的方法在對象被完全構(gòu)造之前就會被調(diào)用，這可能就會導(dǎo)致一些難于發(fā)現(xiàn)的隱藏錯誤。
問題引索：
一個動態(tài)綁定的方法調(diào)用會向外深入到繼承層次結(jié)構(gòu)內(nèi)部，它可以調(diào)動導(dǎo)出類里的方法，如果我們是在構(gòu)造器內(nèi)部這樣做，那么就可能會調(diào)用某個方法，而這個方法做操縱的成員可能還未進(jìn)行初始化，這肯定就會招致災(zāi)難的。
敏感的小伙伴是不是想到了開頭的那段代碼：
輸出結(jié)果是：
/*
polygon() before cal()
square.cal(), border = 0
polygon() after cal()
square.square(), border = 4
*/復(fù)制代碼我們在進(jìn)行square對象初始化的時候，會先進(jìn)行polygon對象的初始化，在polygon構(gòu)造器中有個cal()方法，這個時候就采用了動態(tài)綁定機(jī)制，調(diào)用了square的cal()，但這個時候border這個變量尚未進(jìn)行初始化，int 類型的默認(rèn)值為 0，因此就有了square.cal(), border = 0的輸出?？吹竭@里，小伙伴們是不是有種撥開云霧見青天的感覺！
這組代碼初始化的實際過程為：
cal()方法，由于步驟1的緣故，因此 border 的值為 0感謝你能夠認(rèn)真閱讀完這篇文章，希望小編分享Java中多態(tài)是什么意思內(nèi)容對大家有幫助，同時也希望大家多多支持創(chuàng)新互聯(lián)，關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道，遇到問題就找創(chuàng)新互聯(lián)，詳細(xì)的解決方法等著你來學(xué)習(xí)!
