java多态的实现原理
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Java基本概念:多态⼀、简介描述:多态性是⾯向对象编程中的⼀个重要特性,主要是⽤来实现动态联编的。
换句话说,就是程序的最终状态只有在执⾏过程中才被决定,⽽⾮在编译期间就决定了。
这对于⼤型系统来说能提⾼系统的灵活性和扩展性。
多态允许相同类域的不同对象对同⼀消息做出响应。
即同⼀消息可以根据发送对象的不同⽽采⽤多种不同的⾏为⽅式。
多态可以让我们不⽤关⼼某个对象到底是什么具体类型,就可以使⽤该对象的某些⽅法,从⽽实现更加灵活的编程,提⾼系统的可扩展性。
如果对象的编译时类型和运⾏时类型不⼀致,就会造成多态。
存在条件:1. 类之间有继承关系。
2. ⼦类重写⽗类⽅法。
3. ⽗类引⽤指向⼦类对象。
注意:多态是⽅法的多态,属性没有多态性。
⼀个对象的实际类型是确定的,但是可以指向这个对象的引⽤的类型,却是可以是这对象实际类型的任意⽗类型。
⼦类继承⽗类,调⽤⽅法,如果该⽅法在⼦类中没有重写,那么就是调⽤的是⼦类继承⽗类的⽅法,如果重写了,那么调⽤的就是重写之后的⽅法。
'protected'修饰的⽗类⽅法可以被⼦类见到,也可以被⼦类重写,但是它是⽆法被外部所引⽤的,所以没有多态性。
通过⼀个变量调⽤其引⽤的对象的⼀个⽅法,编译器是否能让其编译通过,主要是看该变量类型的类中有没有定义该⽅法,如果有则编译通过,如果没有则编译报错。
⽽不是看这个变量所引⽤的对象中有没有该⽅法。
Java中的⽅法调⽤,是运⾏时动态和对象绑定的,不到运⾏的时候,是不知道到底哪个⽅法被调⽤的。
编写程序时,如果想调⽤运⾏时类型的⽅法,只能进⾏类型转换,不然通不过编译器的检查。
但是如果两个没有关联的类进⾏强制转换,会报类型转换异常:ClassCastException。
⽰例:public class Test {public static void main(String[] args) {/* 编译看左,运⾏看右 */Student student = new Student();/* 变量person是可以指向Person类型或其⼦类型的对象,所以可以指向Student类型对象 */Person person = new Student();/* 变量student能调⽤的⽅法是Student类中有的⽅法(包括继承过来的) */student.say();//Student/* 变量person能调⽤的⽅法是Person类中有的⽅法 */person.say();//Student}}class Person {public void say() {System.out.println("Person");}}class Student extends Person {public void say() {System.out.println("Student");}}⼆、重写、重载、多态的关系1. 重载是编译时多态调⽤重载的⽅法,在编译期间就要确定调⽤的⽅法是谁,如果不能确定则编译报错。
一、实验目的1. 理解多态的概念和原理。
2. 掌握多态编程的基本方法。
3. 通过实验加深对多态编程的理解和应用。
二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 编程语言:Java3. 开发工具:Eclipse三、实验内容1. 多态的基本概念2. 多态的实现方法3. 多态的应用实例四、实验步骤1. 多态的基本概念多态是指同一操作作用于不同的对象,可以有不同的解释,产生不同的执行结果。
在Java中,多态主要通过继承和重写方法来实现。
2. 多态的实现方法(1)继承在Java中,通过继承可以实现多态。
子类继承父类的方法和属性,可以重写父类的方法,使得子类的方法具有多态性。
(2)重写方法重写方法是指在子类中重写父类的方法,使得子类的方法具有多态性。
重写方法必须满足以下条件:- 方法名、返回类型、参数列表与父类方法相同;- 子类和父类之间必须存在继承关系。
(3)方法重载方法重载是指在同一个类中,存在多个同名方法,但参数列表不同。
方法重载可以实现多态,因为根据传入的参数列表,可以调用不同的方法。
3. 多态的应用实例下面通过一个简单的例子来展示多态的应用。
(1)创建一个动物类```javapublic class Animal {public void makeSound() {System.out.println("Animal makes a sound");}}```(2)创建两个子类,分别代表狗和猫```javapublic class Dog extends Animal {@Overridepublic void makeSound() {System.out.println("Dog barks");}}public class Cat extends Animal {@Overridepublic void makeSound() {System.out.println("Cat meows");}}```(3)创建一个方法,接受一个Animal类型的参数,并调用其makeSound方法```javapublic class Test {public static void main(String[] args) {Animal dog = new Dog();Animal cat = new Cat();makeSound(dog);makeSound(cat);}public static void makeSound(Animal animal) {animal.makeSound();}}```输出结果:```Dog barksCat meows```通过上面的例子,我们可以看到,尽管我们传递的是Animal类型的参数,但在调用makeSound方法时,会根据实际对象的类型调用相应的方法,实现了多态。
java的封装,继承和多态类和对象类类声明 { 成员变量的声明; 成员方法的声明及实现; }声明类:[修饰符] class 类<泛型> [extends 父类] [implements 接口列表]声明成员变量:[修饰符]数据类型 变量[=表达式]{,变量[=表达式]}成员方法声明:[修饰符]返回值类型 方法([形式参数列表])[throws 异常类列表]{语句序列;[return[返回值]]; }重载:一个类中可以有多个同名的成员方法,前提是参数列表不同,称为类的成员方法重载,重载的多个方法为一种功能提供多种实现。
重载方法之间必须以不同的参数列表(数据类型、参数个数、参数次序)来区别。
例如,MyDate 类可声明多个重载的set()方法如下: void set(int y,int m, int d)void set(int m, int d) //重载方法,参数个数不同void set(int d) void set(MyDate date)//重载方法,参数的数据类型不同对象对象声明:类 对象构造实例:对象 = new 类的构造方法([实际参数列表])引用对象的成员变量和调用成员方法:对象.成员变量 对象.成员方法([实际参数列表])类的封装性构造与析构类的构造方法用于创建类的一个实例并对实例的成员变量进行初始化一个类可声明多个构造方法对成员变量进行不同需求的初始化,构造方法不需要写返回值类型,因为它返回的就是该类的一个实例。
例:MyDate类声明以下构造方法:public MyDate(int year, int month, int day)// 声明构造方法,方法名同类名,初始化成员变量 {set(year, month day);// 调用 set()方法,为成员变量赋值}使用new运算符调用指定类的构造方法,实际参数列表必须符合构造方法声明。
例如:MyDate d1 = new MyDate(2017,10,1);//创建实例并初始化成员变量当一个类没有声明构造方法时,Java 自动为该类提供一个无参数的默认构造方法对象的引用与运算this引用访问本类的成员变量和成员方法:this.成员变量,this.成员方法([实际参数列表])调用本类重载的构造方法:this([实际参数列表])访问控制类的访问控制权限公有和(public)和缺省类中成员4级访问控制权限及范围声明set()和get()方法存取对象的属性例:public void set(int year, int month, int day) //设置日期值 public void set(MyDate date)//设置日期值,重载 public int getYear()//获得年份 public int getMonth()// 获得月份 public int getDay()//获得当月日期静态成员定义及访问格式使用关键字static声明的成员称为静态成员在类内部,可直接访问静态成员,省略类名。
SOFTWARE DEVELOPMENT AND DESIGN软件开发与设计1多态假设有一个“小提琴演奏者”类,有一个“钢琴演奏者”类,还有一个“萨克斯演奏者”类。
它们都是弹奏乐器的,都继承自“乐器演奏者”类。
“乐器演奏者”类有个方法叫做“演奏”。
3种不同的子类有不同的“演奏”方法实现(拉、弹、吹)。
那么指挥家如果要指挥一个交响乐,有两个办法:(1)分别是“小提琴拉起来”、“钢琴弹起来”、“萨克斯吹起来”。
(2)只需要说一句“乐器们都演奏起来”。
显然第一种方法是很笨拙的。
因为指挥家不需要知道每种乐器演奏者具体怎么样去演奏乐器(是吹还是弹还是拉),只需要指挥就可以了。
因此应当采用第二种做法。
2必要性通过以下示例来分析:需求:在教师类的基础上,开发一个类代表教育局,负责对上例中的各教师进行评估,评估内容包括:(1)教师的自我介绍;(2)教师的授课。
第一种解决方案public class Education {public void judge (MathTeacher t){t.introduction ();t.giveLesson ();}public void judge (PhysicsTeacher t){t.introduction ();t.giveLesson ();}public static void main (String []args){Education hq =new Education ();hq.judge (new MathTeacher ("李明","成都七中"));hq.judge (new PhysicsTeacher ("张三","川师附中"));}}此方案的问题:需要为每种类型的教师建立一个judge 方法,其参数类型为不同类型的教师类,这样势必存在大量重复代码。
假如再增加一个英语教师类(EnglishTeacher ),教育局需要对这种类型的教师进行评估,那么就需要在Education 类中增加一个public void judge (EnglishTeacher t)方法,由此每增加一种教师都会产生重复代码,增加相应的judge (评估)方法,代码的可扩展性及可维护性极差,违背了“write once,only once ”的原则。
多态的实现原理多态是面向对象编程中的一个重要概念,它允许不同类的对象对同一消息做出不同的响应。
在实际编程中,多态性使得我们可以编写出更加灵活、可扩展的代码。
那么,多态的实现原理是什么呢?首先,我们需要了解多态的两种实现方式,静态多态和动态多态。
静态多态是通过方法的重载和重写来实现的,而动态多态则是通过继承和接口实现的。
静态多态是指在编译期间确定调用的方法,主要是通过方法的重载和重写来实现。
方法的重载是指在同一个类中,方法名相同,但参数列表不同,编译器根据参数列表的不同来确定调用哪个方法。
方法的重写是指子类重新定义了父类中已有的方法,通过父类引用指向子类对象时,调用的是子类中的方法。
动态多态是指在运行时确定调用的方法,主要是通过继承和接口实现的。
通过继承,子类可以继承父类的方法,并且可以对其进行重写,从而实现多态。
通过接口,不同的类可以实现相同的接口,并且可以根据具体的实现类来确定调用的方法。
多态的实现原理主要是通过虚方法表(vtable)和虚函数指针(vptr)来实现的。
在面向对象编程中,每个类都有一个虚方法表,其中存储了该类的虚函数地址。
当一个类包含虚函数时,编译器会在该类的对象中插入一个指向虚方法表的指针,即虚函数指针。
当调用虚函数时,实际上是通过虚函数指针来查找虚方法表,从而确定调用的是哪个函数。
总结一下,多态的实现原理主要是通过静态多态和动态多态两种方式来实现的。
静态多态是通过方法的重载和重写来实现的,而动态多态是通过继承和接口实现的。
在底层,多态是通过虚方法表和虚函数指针来实现的,通过这两种机制来确定调用的方法。
多态使得我们可以编写出更加灵活、可扩展的代码,提高了代码的复用性和可维护性。
在实际编程中,我们应该充分利用多态的特性,编写出更加灵活、可扩展的代码。
同时,深入理解多态的实现原理,对于我们提高编程水平,设计更加优雅的系统架构也是非常有帮助的。
希望本文对大家对多态的实现原理有所帮助,谢谢阅读!。
Java的多态性面向对象编程有三个特征,即封装、继承和多态。
封装隐藏了类的内部实现机制,从而可以在不影响使用者的前提下改变类的内部结构,同时保护了数据。
继承是为了重用父类代码,同时为实现多态性作准备。
那么什么是多态呢?方法的重写、重载与动态连接构成多态性。
Java之所以引入多态的概念,原因之一是它在类的继承问题上和C++不同,后者允许多继承,这确实给其带来的非常强大的功能,但是复杂的继承关系也给C++开发者带来了更大的麻烦,为了规避风险,Java只允许单继承,派生类与基类间有IS-A的关系(即“猫”is a “动物”)。
这样做虽然保证了继承关系的简单明了,但是势必在功能上有很大的限制,所以,Java引入了多态性的概念以弥补这点的不足,此外,抽象类和接口也是解决单继承规定限制的重要手段。
同时,多态也是面向对象编程的精髓所在。
要理解多态性,首先要知道什么是“向上转型”。
我定义了一个子类Cat,它继承了Animal类,那么后者就是前者是父类。
我可以通过Cat c = new Cat();实例化一个Cat的对象,这个不难理解。
但当我这样定义时:Animal a = new Cat();这代表什么意思呢?很简单,它表示我定义了一个Animal类型的引用,指向新建的Cat类型的对象。
由于Cat是继承自它的父类Animal,所以Animal类型的引用是可以指向Cat类型的对象的。
那么这样做有什么意义呢?因为子类是对父类的一个改进和扩充,所以一般子类在功能上较父类更强大,属性较父类更独特,定义一个父类类型的引用指向一个子类的对象既可以使用子类强大的功能,又可以抽取父类的共性。
所以,父类类型的引用可以调用父类中定义的所有属性和方法,而对于子类中定义而父类中没有的方法,它是无可奈何的;同时,父类中的一个方法只有在在父类中定义而在子类中没有重写的情况下,才可以被父类类型的引用调用;对于父类中定义的方法,如果子类中重写了该方法,那么父类类型的引用将会调用子类中的这个方法,这就是动态连接。
java面试基础知识java面试基础知识1、静态变量和实例变量的区别?在语法定义上的区别:静态变量前要加static关键字,而实例变量前则不加。
在程序运行时的区别:实例变量是属于某个对象的属性,必须创建了实例对象,其中的实例变量才会被分配内存空间,才可以使用这个实例变量。
静态变量不属于某个实例对象,而是属于类,所以也称为类变量,只要程序加载了类的字节码,不用创建任何实例对象,静态变量就会分配内存空间,而且只分配一次,静态变量就可以被使用了。
总之,实例变量必须创建后才可以通过这个对象来使用,静态变量则直接可以使用类名来调用。
2、什么是反射机制?java反射是在运行状态中,对任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法,对于任何一个对象,都能够调用它的任意一个属性和方法,这种动态获取信息以及动态调用对象的方法的功能称为java的反射机制。
3、什么是装箱?什么是拆箱?装箱:自动将基本数据类型转换为包装器类型。
拆箱:自动将包装器类型转换为基本数据类型。
4、Java 中覆盖和重载是什么意思?覆盖(Override)是指子类对父类方法的一种重写,只能比父类抛出更少的异常,访问权限不能比父类的小,被覆盖的方法不能是private的,否则只是在子类中重新定义了一个新方法。
重载(Overload)表示同一个类中可以有多个名称相同的方法,但这些方法的参数列表各不相同。
java基础知识面试题及答案1、static关键字什么意思?java中是否可以覆盖一个private或者是static的方法?“static”表明一个成员变量或者是成员方法可以在没有所属类的实例变量的情况下访问。
java中static方法不能被覆盖,因为方法覆盖是基于运行时动态绑定的,而static方法是编译时静态绑定的。
static方法与类的任何实例都不相关。
java中不可以覆盖private方法。
因为private修饰的变量和方法只能在当前类中使用,如果是其他类继承当前类,继承类中是不能访问到private变量和方法的。
java多态实验报告Java多态实验报告引言:Java是一种面向对象的编程语言,多态是其核心特性之一。
本实验旨在通过编写代码并运行实验,深入理解Java中的多态概念和使用方法。
实验目的:1. 理解多态的概念和原理;2. 掌握多态的使用方法和技巧;3. 通过实验加深对多态的理解和应用。
实验步骤:1. 创建一个抽象类Animal,并定义一个抽象方法makeSound();2. 创建两个继承自Animal的子类:Dog和Cat,并分别实现makeSound()方法;3. 在主函数中创建一个Animal类型的数组,包含两个元素,分别为Dog和Cat 的实例;4. 遍历数组,调用每个元素的makeSound()方法;5. 运行程序,观察输出结果。
实验结果:通过运行实验代码,我们可以看到Dog和Cat的实例都调用了makeSound()方法,但输出的结果却不同。
这就是多态的体现。
多态性允许我们在父类Animal的引用下,调用子类Dog和Cat的方法,实现了代码的灵活性和扩展性。
实验分析:1. 多态的概念:多态是指同一种类型的对象,在不同的情况下表现出不同的行为。
在本实验中,Dog和Cat都是Animal的子类,它们都继承了makeSound()方法,但实现方式不同,因此在调用时会表现出不同的行为。
2. 多态的原理:多态的实现依赖于继承和方法重写。
通过将子类对象赋值给父类引用,实现了对子类对象的调用。
在运行时,会根据实际对象的类型来确定调用哪个方法。
3. 多态的优势:多态使代码更加灵活和可扩展。
当需要新增一种动物时,只需创建一个新的子类并实现makeSound()方法,不需要修改原有的代码,即可实现新增功能。
4. 多态的应用场景:多态常用于面向对象的设计和开发中,尤其是在需要处理多种类型对象的情况下。
通过使用多态,可以简化代码结构,提高代码的可读性和可维护性。
实验总结:通过本次实验,我深入理解了Java中的多态概念和使用方法。
Java中封装、继承、多态的理解Java中的继承、封装、多态继承的理解:1、继承是⾯向对象的三⼤特征之⼀,也是实现代码复⽤的重要⼿段。
Java的继承具有单继承的特点,每个⼦类只有⼀个直接⽗类。
2、Java的继承通过extends关键字来实现,实现继承的类被称为⼦类,被继承的类称为⽗类(有的也称其为基类、超类),⽗类和⼦类的关系,是⼀种⼀般和特殊的关系。
就像是⽔果和苹果的关系,苹果继承了⽔果,苹果是⽔果的⼦类,⽔果是苹果的⽗类,则苹果是⼀种特殊的⽔果。
3、Java使⽤extends作为继承的关键字,extends关键字在英⽂是扩展的意思,⽽不是继承。
为什么国内把extends翻译成继承呢?除了与历史原因有关外,把extends翻译成为继承也是有其道理的:⼦类扩展⽗类,将可以获得⽗类的全部属性和⽅法,这与汉语中得继承(⼦辈从⽗辈那⾥获得⼀笔财富成为继承)具有很好的类似性。
值得指出的是:Java的⼦类不能获得⽗类的构造器。
4、实例:class BaseClass{public double weight;public void info() {System.out.println("我的体重是"+weight+"千克");}}public class ExtendsDemo001 extends BaseClass {public static void main(String[] args) {//创建ExtendsDemo001对象ExtendsDemo001 ed = new ExtendsDemo001();//ExtendsDemo001本⾝没有weight属性,但是ExtendsDemo001的⽗类有weight属性,也可以访问ExtendsDemo001对象的属性ed.weight = 56;//调⽤ExtendsDemo001对象的info()⽅法();}}打印结果为:我的体重是56.0千克5、Java类只能有⼀个⽗类。
《⾯试⼩抄》之Java基础篇36问与答(2021最新版)本⽂收录于《⾯试⼩抄》系列,Github地址:这是⼀个很⼲的⾯试题合集,主要涉及Java基础、Java并发、JVM、MySQL、Redis、Spring、MyBatis、Kafka、操作系统、计算机⽹络等知识点。
Java基础内容较多,我将分成两篇。
这是本期的 Java 基础⾯试题⽬录,看看你会哪些?话不多说,开始发车了~1. Java语⾔有哪些特点?⾯向对象(封装,继承,多态);平台⽆关性,平台⽆关性的具体表现在于,Java 是“⼀次编写,到处运⾏(Write Once,Run any Where)”的语⾔,因此采⽤ Java 语⾔编写的程序具有很好的可移植性,⽽保证这⼀点的正是 Java 的虚拟机机制。
在引⼊虚拟机之后,Java 语⾔在不同的平台上运⾏不需要重新编译。
可靠性、安全性;⽀持多线程。
C++ 语⾔没有内置的多线程机制,因此必须调⽤操作系统的多线程功能来进⾏多线程程序设计,⽽ Java 语⾔却提供了多线程⽀持;⽀持⽹络编程并且很⽅便。
Java 语⾔诞⽣本⾝就是为简化⽹络编程设计的,因此 Java 语⾔不仅⽀持⽹络编程⽽且很⽅便;编译与解释并存;2. Java和C++有什么关系,它们有什么区别?都是⾯向对象的语⾔,都⽀持封装、继承和多态;C++ ⽀持指针,⽽ Java 没有指针的概念;C++ ⽀持多继承,⽽ Java 不⽀持多重继承,但允许⼀个类实现多个接⼝;Java ⾃动进⾏⽆⽤内存回收操作,不再需要程序员进⾏⼿动删除,⽽ C++ 中必须由程序释放内存资源,这就增加了程序员的负担。
Java 不⽀持操作符重载,操作符重载则被认为是 C++ 的突出特征;Java 是完全⾯向对象的语⾔,并且还取消了 C/C++ 中的结构和联合,使编译程序更加简洁;C 和 C++ 不⽀持字符串变量,在 C 和 C++ 程序中使⽤“Null”终⽌符代表字符串的结束。
列举java中多态的体现多态是面向对象编程中的一个重要概念,它允许不同的对象对同一消息做出不同的响应。
在Java中,多态性是通过继承和接口实现来实现的。
下面将列举Java中多态的体现。
一、方法重载方法重载是指在同一个类中定义了两个或两个以上名称相同但参数类型或个数不同的方法。
这种情况下,当调用该方法时,编译器会根据参数类型和个数来判断应该调用哪个方法。
这种方式就是Java中最基本的多态性体现。
二、方法覆盖方法覆盖是指子类重新定义了父类中已有的方法,并且子类和父类中该方法具有相同的名称、返回值类型和参数列表。
当使用父类引用变量引用子类对象时,调用该方法时会自动调用子类中定义的那个方法,而不是父类中定义的那个方法。
三、向上转型向上转型是指将子类对象赋值给父类引用变量。
这种情况下,可以通过父类引用变量来访问子类对象中继承自父类的成员变量和成员方法。
由于向上转型后只能访问到父类中定义的成员变量和成员方法,因此无法直接访问子类中定义的成员变量和成员方法。
四、动态绑定动态绑定是指在运行时根据对象的实际类型来确定调用哪个方法。
在Java中,所有的非私有方法都是动态绑定的,也就是说,当调用一个非私有方法时,编译器不会确定要调用哪个方法,而是等到运行时才根据对象的实际类型来确定要调用哪个方法。
五、抽象类和接口抽象类和接口也是Java中多态性的体现。
抽象类和接口都定义了一些规范,而具体实现则由子类来完成。
当使用父类引用变量引用子类对象时,可以通过父类引用变量来访问子类对象中实现了父类或接口中定义的规范的成员变量和成员方法。
六、多态数组多态数组是指数组中存储的元素可以是不同类型的对象。
在Java中,可以使用Object类型来定义一个多态数组,在运行时将不同类型的对象存储到该数组中。
由于Object类型是所有类型的父类,因此可以使用父类引用变量来访问存储在数组中的不同类型的对象。
七、泛型泛型也是Java中多态性的一种体现方式。
java多态的心得体会Java多态是面向对象编程中的重要概念,通过使用多态,可以使代码更加灵活、可扩展和可维护。
在我使用Java进行开发过程中,对多态有了一些深入理解和体会。
下面是我关于Java多态的心得体会:一、多态的基本理解多态是指通过父类的引用变量来调用属于子类的对象方法,即通过父类接口来操作子类对象。
这样做的好处是,我们可以在不改变原有代码的情况下,通过替换不同的子类对象,实现不同的行为。
二、多态的实现方式在Java中实现多态有两种方式:继承和接口。
继承方式是通过继承父类来扩展子类,子类可以重写父类的方法,并进行不同的实现。
而接口方式是通过实现接口来定义不同的行为和规范,一个类可以实现多个接口。
三、多态的优势1. 代码的灵活性。
通过多态,我们可以在不改变原有代码的情况下,通过替换不同的子类对象,实现不同的行为。
这样可以减少重复的代码和冗余的逻辑,提高代码的重用性。
2. 代码的可扩展性。
当系统需要新增一个功能或者修改一个功能时,通过新增一个子类或者重写子类的方法,而不需要修改原有的代码。
这样可以减少对原有代码的侵入性,使得系统更加易于扩展和维护。
3. 代码的可维护性。
通过多态,系统的不同模块可以相对独立地进行开发和维护。
由于子类可以被替换,我们只需要关心父类的接口和规范,而不需要了解子类的具体实现细节。
这样可以降低系统的耦合性,使得代码更易于维护和修改。
4. 提高代码的可读性。
通过多态,代码的逻辑更加清晰明了。
我们可以通过父类的引用变量来调用子类的方法,而无需了解具体的子类类型。
这样可以使代码更加简洁、易读和易理解。
四、多态的使用注意事项1. 父类引用变量不能访问子类新增的方法。
在多态的情况下,父类引用变量只能访问父类共有的方法和属性。
如果子类新增了方法,那么在使用多态时,是无法通过父类引用变量来调用该方法的。
2. 父类引用变量可以强制转换为子类对象。
在多态的情况下,父类引用变量可以强制转换为子类对象,以便直接访问子类中定义的方法和属性。
多态的实现原理多态是面向对象编程语言的一种重要特性,其可以使得程序在运行时动态地选择调用哪个具体方法,从而增加代码的灵活性和可维护性。
在Java等编程语言中,多态主要是通过接口和继承实现的。
本文将介绍多态的实现原理及其基本概念。
1. 多态的基本概念多态是指同一对象在不同情形下的多种表现形态。
更具体地说,多态有两种形式:编译时多态(静态多态)和运行时多态(动态多态)。
编译时多态是指在编译阶段就能确定所调用的方法,也称为静态多态。
其主要实现方式是方法重载,即在同一个类中定义多个同名的方法,但它们的方法参数类型、数量或顺序不同。
编译器会根据传入参数的不同自动选择具体的方法。
运行时多态是指程序在运行阶段才能根据具体情况动态地选择调用哪个方法,也称为动态多态。
其主要实现方式是方法覆盖,即在子类中重新定义与父类中相同的方法名称和参数列表。
这样,在运行时,调用子类对象的方法时,编译器会首先在子类中查找该方法,如果找到,则直接调用子类中的方法;如果没有找到,则会去父类中查找该方法。
这种机制也称为“虚方法调用”。
2. 多态的实现方式在Java等编程语言中,多态主要是通过继承和接口实现的。
继承是指一个类从另一个类继承属性和方法,并且可以重写方法。
接口是指一组方法声明,而没有方法体,子类可以实现这些方法。
在下面的例子中,我们借助Java语言来说明实现多态的两种方式。
首先,我们定义一个抽象类和一个实现这个抽象类的子类:javaabstract class Animal {public abstract void say();}class Cat extends Animal {public void say() {System.out.println("I'm a cat.");}}抽象类Animal定义了一个抽象方法say(),而Cat类继承了Animal类,并重写了say()方法。
接下来,我们创建一个方法,该方法接收一个Animal类型的参数,并调用该参数的say()方法:javapublic static void makeSound(Animal animal) {animal.say();}在调用makeSound方法时,我们可以传递一个Animal类型的对象或一个Cat 类型的对象,代码如下:javapublic static void main(String[] args) {Animal animal = new Cat();makeSound(animal); 输出:I'm a cat.}因为Cat类继承了Animal类并重写了say()方法,在调用makeSound方法时,我们将Cat类型的对象传递给animal参数。
java多态的实现原理.
Java的多态实现原理是通过继承和重写实现的。
在Java中,多态可以使一个父类类型的变量指向其子类的对象,并根据具体对象的类型调用相应的方法。
多态的实现原理主要包括两个关键概念:继承和重写。
首先,继承是实现多态的基础。
子类可以继承父类的属性和方法,从而子类对象可以作为父类对象使用。
在继承关系中,子类是具有父类类型的,可以赋值给父类类型的引用变量。
其次,重写是实现多态的关键。
子类可以重写从父类继承的方法,即在子类中定义与父类方法签名一致的方法,但可以根据具体需求重新定义方法体。
当父类类型的引用变量指向子类对象时,如果引用变量调用被子类重写的方法,将会执行子类中的方法,而不是父类中的方法。
通过继承和重写的机制,Java实现了多态。
实际运行时,程序根据对象的实际类型来执行方法,而不是变量的声明类型,从而实现了调用不同类型对象的相同方法,达到多态的效果。
这样的设计可以增加代码的灵活性和可扩展性,对于面向对象编程而言是非常有用的。