在本教程中,我们将通过示例学习多态,不同类型的多态以及如何在Java中实现它们。
多态是面向对象编程的重要概念。它只是意味着不止一种形式。也就是说,同一实体(方法,运算符或对象)在不同情况下的行为会有所不同。例如,
Java中的+运算符用于执行两个特定功能。与数字(整数和浮点数)一起使用时,将执行加法运算。
int a = 5; int b = 6; int sum = a + b; // sum = 11
当我们将+运算符与字符串一起使用时,它将执行字符串连接。例如,
String firstName = "abc "; String lastName = "xyz"; name = firstName + lastName; // name = abc xyz
多态性的类型
在Java中,多态可以分为两种类型:
运行时多态
编译时多态
运行时多态
在Java中,可以通过方法重写来实现运行时多态。
假设在父类及其子类中创建了相同的方法。在这种情况下,将要调用的方法取决于用于调用该方法的对象。例如,
示例1:方法重写
abstract class Animal { public abstract void makeSound(); } class Dog extends Animal { @Override public void makeSound() { System.out.println("Bark bark.."); } } class Cat extends Animal { @Override public void makeSound() { System.out.println("Meow meow.."); } } class Main { public static void main(String[] args) { Dog d1 = new Dog(); d1.makeSound(); Cat c1 = new Cat(); c1.makeSound(); } }
输出:
Bark bark… Meow-meow...
要了解方法重写的工作原理,请访问Java中的方法重写。
在上面的示例中,该方法makeSound()在两个不同的类中具有不同的实现。当我们运行程序时
表达式d1.makeSound()将调用Dog类的方法。这是因为d1是Dog类的对象。
表达式c1.makeSound()将调用Cat类的方法。这是因为c1是Cat类的对象。
在程序执行期间确定将要调用的方法。因此,方法重写是运行时多态。
编译时多态
可以通过Java中的方法重载和运算符重载来实现编译时多态。
方法重载
在Java类中,如果参数不同,则可以使用相同的名称创建方法。例如,
void func() { ... } void func(int a) { ... } float func(double a) { ... } float func(int a, float b) { ... }
这在Java中称为方法重载。
让我们以方法重载为例。
示例3:方法重载
class Demo { public void displayPattern(){ for(int i = 0; i < 10; i++) { System.out.print("*"); } } public void displayPattern(char symbol) { for(int i = 0; i < 10; i++) { System.out.print(symbol); } } } class Main { public static void main(String[] args) { Demo d1 = new Demo(); d1.displayPattern(); System.out.println("\n"); d1.displayPattern('#'); } }
输出:
********** ##########
在上面的程序中,displayPattern()方法已重载。
如果我们在不传递任何参数的情况下调用该方法,则会创建 * 字符的图案。
如果我们通过将字符作为参数传递来调用该方法,则会创建 # 字符的图案。
要了解有关方法重载的更多信息,请访问方法重载
Java方法重载 VS 方法重写
在方法重写的情况下,方法应该在不同的类中。然而,在方法重载的情况下,方法应该在同一个类中。
方法重写在运行时执行,而方法重载在编译时执行。
运算符重载
Java中的某些运算符对不同的操作数的行为有所不同。例如,
+ 运算符被重载以执行数字加法和字符串连接。
&、|和!为逻辑和按位操作重载。
让我们看看运算符如何在Java中重载。
Java中的+运算符用于执行两个特定功能。与数字(整数和浮点数)一起使用时,将执行加法运算。例如,
int a = 5; int b = 6; int sum = a + b; // sum = 11
当我们将+运算符与字符串一起使用时,它将执行字符串连接。例如,
String firstName = "abc "; String lastName = "xyz"; name = firstName + lastName; // name = abc xyz
在像C ++这样的语言中,我们可以定义运算符以对不同的操作数进行不同的处理。但是,Java不支持用户定义的运算符重载。
为什么要多态?
多态允许我们创建一致的代码。例如,
假设我们需要绘制一个圆和一个正方形。为此,我们可以创建一个Polygon类,Circle和square从中继承两个子类。 在这种情况下,有必要在这两个子类中创建一个具有相同名称render()的方法,而不是创建具有不同名称的方法。
在我们的方法重载示例中,我们使用相同的方法名称displayPattern()来显示两个不同的图案,以保持一致性。
Java中的print()方法也是多态性(方法重载)的一个实例。同样的方法用于打印不同类型的值,如char、int、String等。我们还可以使用相同的方法一次打印多个值。
多态变量
在Java中,对象变量(实例变量)表示多态变量的行为。这是因为类的对象变量可以引用其类的对象及其子类的对象。例如,
class Animal { public void displayInfo() { System.out.println("I am an animal."); } } class Dog extends Animal { @Override public void displayInfo() { System.out.println("I am a dog."); } } class Main { public static void main(String[] args) { //声明Animal类的对象变量a1 Animal a1; //创建Animal类的对象 a1 = new Animal(); a1.displayInfo(); //dog类的对象创建 a1 = new Dog(); a1.displayInfo(); } }
输出:
I am an animal. I am a dog.
在上面的示例中,我们创建了Animal类的对象变量a1。在这里,a1是一个多态变量。
这是因为,
在语句中 a1 = new Animal(),a1引用Animal类的对象。
在语句中 a1 = new Dog(),a1引用Dog类的对象。
这是Java中的向上转型示例。要了解更多信息,请访问Java向上转换和向下转换。