（63）多態性 · Java編程那些事

## Java編程那些事兒63—多態性鄭州游戲學院陳躍峰出自：[http://blog.csdn.net/mailbomb](http://blog.csdn.net/mailbomb) #### 8.5.3 多態性多態性是面向對象技術中最靈活的特性，主要是增強項目的可擴展性，提高代碼的可維護性。多態性依賴繼承特性，可以把多態理解為繼承性的擴展或者深入。在這里把多態性分為兩方面來進行介紹，對象類型的多態和對象方法的多態。為了方便后續的講解，首先給出一個繼承結構的示例。 ~~~ ?????????????????? //文件名：SuperClass.java ?????????????????? public class SuperClass{ ??????????????????????????? public void test(){ ???????????????????????????????????? System.out.println(“SuperClass”); ??????????????????????????? } ?????????????????? } ?????????????????? // 文件名：SubbClass1.java ?????????????????? public class SubbClass1 extends SuperClass{ ??????????????????????????? public void test(){ ???????????????????????????????????? System.out.println(“SubbClass1”); ??????????????????????????? } ?????????????????? } ?????????????????? // 文件名：SubbClass2.java ?????????????????? public class SubbClass2 extends SuperClass{ ??????????????????????????? public void test(){ ???????????????????????????????????? System.out.println(“SubbClass2”); ??????????????????????????? } ?????????????????? } ~~~ 在該示例代碼中，SubbClass1和SubbClass2是SuperClass的子類，并且在子類的內部都覆蓋父類中的test方法。由于這三個類中都書寫構造方法，則按照默認構造方法的約定，每個類中都會被自動添加一個默認的構造方法。 ##### 8.5.3.1 對象類型的多態對象類型的多態是指聲明對象的類型不是對象的真正類型，而對象的真正類型由創建對象時調用的構造方法進行決定。例外，按照繼承性的說明，子類的對象也是父類類型的對象，可以進行直接賦值。例如如下代碼： SuperClass sc = new SubbClass1(); 這里聲明了一個SuperClass類型的對象sc，然后使用SuperClass的子類SubbClass1的構造方法進行創建，因為子類類型的對象也是父類類型的對象，所以創建出來的對象可以直接賦值給父類類型的對象sc。除了對象的賦值以外，另外一個更重要的知識是sc對象雖然使用SuperClass聲明的類型，但是內部存儲的卻是SubbClass1類型的對象。這個可以Java語言的中instanceof運算符進行判斷。 instanceof是一個運算符，其作用是判斷一個對象是否是某個類類型的對象，如果成立則表達式的值為true，否則為false。語法格式如下：對象名 instanceof 類名需要注意的是：這里的類名必須和聲明對象時的類之間存儲繼承關系，否則將出現語法錯誤。測試類型的代碼如下： ~~~ ?????????????????? /** ?* 測試對象類型的多態 ?*/ public class TestObjectType { ???????? public static void main(String[] args) { ?????????????????? ?????????????????? SuperClass sc = new SubbClass1(); ?????????????????? ?????????????????? boolean b = sc instanceof SuperClass; ?????????????????? ?????????????????? boolean b1 = sc instanceof SubbClass1; ?????????????????? ?????????????????? System.out.println(b); ?????????????????? ?????????????????? System.out.println(b1); ???????? ?????????????????? } } ~~~ 該測試程序的輸出結果是： ?????????????????? true ?????????????????? true 由程序運行結果可以看出，sc既是SuperClass類型的對象，也是SubbClass1類型的對象，而SubbClass1的類型被隱藏起來了，這就是對象的多態。其實sc對象不僅僅在類型上是SubbClass1類型的，其存儲的內容也是SubbClass1的內容，具體參看后面介紹的對象方法的多態。對象類型的多態有很多的用途，極大的方便了對象的存儲和傳遞，使代碼很方便的進行擴展，對于已有代碼不產生影響。下面介紹兩個基本的使用。 1.對象的存儲在存儲一系列不同子類的對象時，可以使用父類的結構來進行聲明，這樣可以方便數據的存儲，例如需要存儲多個SubbClass1和SubbClass2的對象時，則可以聲明一個SuperClass類型的數組進行存儲，示例代碼如下： ???????? SuperClass sc[] = new SuperClass[3]; ???????? sc[0] = new SubbClass1(); ???????? sc[1] = new SubbClass2(); ???????? sc[2] = new SubbClass1(); 則這里的數組sc，可以存儲各個類型子類的對象，而數組中每個元素的值都是存儲的對應子類的對象，而只是在名義上的類型(語法上的類型)是SuperClass類型的，這樣將方便程序的控制，當增加新的子類類型時，已有的代碼不需要進行改造就可以自動適應新的子類的結構。例如新增了一個SuperClass的子類SubbClass3，則該數組的代碼可以修改成如下： ???????? SuperClass sc[] = new SuperClass[3]; ???????? sc[0] = new SubbClass1(); ???????? sc[1] = new SubbClass2(); ???????? sc[2] = new SubbClass3(); 其它的代碼都需要進行修改，就可以適應新的結構，這是多態性最主要的用途。 2.對象的傳遞在方法的傳入參數傳遞，以及返回值處理方面都從對象類型的多態中受益。在向方法中傳入參數時，如果該方法需要處理各個子類的對象，則只需要書寫一個接受父類類型對象的方法即可。例如： public void testObjectTypeMethod(SuperClass sc){} 則該在調用該方法時，可以傳入SuperClass的對象，也可以傳入其子類的對象，如果傳入的是子類的對象，則子類對象中的內容不會丟失。例如調用的示例代碼如下： ???????? SuperClass sc = new SuperClass(); ???????? SubbClass1 sc1 = new SubbClass1(); ???????? SubbClass2 sc2 = new SubbClass2(); ???????? testObjectTypeMethod(sc); testObjectTypeMethod(sc1); testObjectTypeMethod(sc2); 這里說明的只是調用時的語法結構，這樣的特性將使我們只需要書寫一個方法，就可以處理所有子類的對象，簡化代碼的書寫，降低代碼的重復，從而降低維護的難度。另外，方法的返回值也可以利用到該特性，例如如下方法： public SuperClass testObjectTypeMethod2(){} 則在該方法的內部，既可以返回SuperClass類型的對象，也可以返回其子類的對象，也能簡化代碼的書寫，便于代碼的閱讀和維護。關于對象類型的多態，就簡單的說明這么多，具體在項目中如何進行使用，還需要一定的技巧和方法。 ##### 8.5.3.2 對象方法的多態對象方法的多態基于方法的覆蓋，也就是該對象調用的方法具體是子類的方法還是父類的方法，由創建對象時使用的構造方法決定，而不是由聲明對象時聲明的類型決定。示例代碼如下： ~~~ ?????????????????? /** ???????????????? ?* 測試對象方法的多態 ?*/ public class TestObjectMethod { ?????????????????? ???????? public static void main(String[] args) { ?????????????????? ?????????????????? SuperClass sc = new SuperClass(); ?????????????????? ?????????????????? SubbClass1 sc1 = new SubbClass1(); ?????????????????? ?????????????????? SubbClass2 sc2 = new SubbClass2(); ???????????????????????????????????? SuperClass sc3 = new SubbClass1(); ?????????????????? ?????????????????? testObjectTypeMethod(sc); ?????????????????? ?????????????????? testObjectTypeMethod(sc1); ?????????????????? ?????????????????? testObjectTypeMethod(sc2); ???????????????????????????????????? testObjectTypeMethod(sc3); ?????????????????? ???????? } ??????????????????????????? ?????????????????? ???????? public static void testObjectTypeMethod(SuperClass sc){ ?????????????????? ?????????????????? sc.test();? //調用被覆蓋的方法 ?????????????????? ???????? } } ???????? 該代碼的執行結果如下： ?????????????????? SuperClass SubbClass1 SubbClass2 SubbClass1 ~~~ 則從代碼的執行結果看，雖然testObjectTypeMethod方法接收的是SuperClass類型的對象，但是傳入子類對象時，子類對象的內容沒有丟失，所以在調用test方法時，還是調用的對應對象中對應的test方法。這樣就在功能上實現了對象的傳遞，從而保留了對象的內容，極大的方便了代碼的擴展性。但是，由于Java在執行程序時，在程序運行的過程中，需要判斷對象調用的具體是父類的方法還是子類的方法，所以程序的執行速度會稍微有所降低。