Java 多态

多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。

多态就是同一个接口，使用不同的实例而执行不同操作，如图所示：

多态性是对象多种表现形式的体现。

现实中，比如我们按下 F1 键这个动作：

• 如果当前在 Flash 界面下弹出的就是 AS 3 的帮助文档；
• 如果当前在 Word 下弹出的就是 Word 帮助；
• 在 Windows 下弹出的就是 Windows 帮助和支持。

同一个事件发生在不同的对象上会产生不同的结果。

多态的优点

• 消除类型之间的耦合关系
• 可替换性
• 可扩充性
• 接口性
• 灵活性
• 简化性

多态存在的三个必要条件

• 继承
• 重写
• 父类引用指向子类对象

比如：

`Parent p = ``new` `Child();`

当使用多态方式调用方法时，首先检查父类中是否有该方法，如果没有，则编译错误；如果有，再去调用子类的同名方法。

多态的好处：可以使程序有良好的扩展，并可以对所有类的对象进行通用处理。

以下是一个多态实例的演示，详细说明请看注释：

`public` `class` `Test {``  ``public` `static` `void` `main(String[] args) {``   ``show(``new` `Cat()); ``// 以 Cat 对象调用 show 方法``   ``show(``new` `Dog()); ``// 以 Dog 对象调用 show 方法` `   ``Animal a = ``new` `Cat(); ``// 向上转型 ``   ``a.eat();        ``// 调用的是 Cat 的 eat``   ``Cat c = (Cat)a;    ``// 向下转型 ``   ``c.work();    ``// 调用的是 Cat 的 work`` ``} ` `  ``public` `static` `void` `show(Animal a) {``   ``a.eat(); ``    ``// 类型判断``    ``if` `(a ``instanceof` `Cat) { ``// 猫做的事情``      ``Cat c = (Cat)a; ``      ``c.work(); ``    ``} ``else` `if` `(a ``instanceof` `Dog) { ``// 狗做的事情``      ``Dog c = (Dog)a; ``      ``c.work(); ``    ``} ``  ``} ``}` `abstract` `class` `Animal { ``  ``abstract` `void` `eat(); ``} ` `class` `Cat ``extends` `Animal { ``  ``public` `void` `eat() { ``    ``System.out.println(``"吃鱼"``); ``  ``} ``  ``public` `void` `work() { ``    ``System.out.println(``"抓老鼠"``); ``  ``} ``} ` `class` `Dog ``extends` `Animal { ``  ``public` `void` `eat() { ``    ``System.out.println(``"吃骨头"``); ``  ``} ``  ``public` `void` `work() { ``    ``System.out.println(``"看家"``); ``  ``} ``}`

执行以上程序，输出结果为：

`吃鱼``抓老鼠``吃骨头``看家``吃鱼``抓老鼠`

虚函数

虚函数的存在是为了多态。

Java 中其实没有虚函数的概念，它的普通函数就相当于 C++ 的虚函数，动态绑定是Java的默认行为。如果 Java 中不希望某个函数具有虚函数特性，可以加上 final 关键字变成非虚函数。

重写

我们将介绍在 Java 中，当设计类时，被重写的方法的行为怎样影响多态性。

我们已经讨论了方法的重写，也就是子类能够重写父类的方法。

当子类对象调用重写的方法时，调用的是子类的方法，而不是父类中被重写的方法。

要想调用父类中被重写的方法，则必须使用关键字 super。

`public` `class` `Employee {``  ``private` `String name;``  ``private` `String address;``  ``private` `int` `number;``  ``public` `Employee(String name, String address, ``int` `number) {``   ``System.out.println(``"Employee 构造函数"``);``   ``this``.name = name;``   ``this``.address = address;``   ``this``.number = number;``  ``}``  ``public` `void` `mailCheck() {``   ``System.out.println(``"邮寄支票给： "` `+ ``this``.name``    ``+ ``" "` `+ ``this``.address);``  ``}``  ``public` `String toString() {``   ``return` `name + ``" "` `+ address + ``" "` `+ number;``  ``}``  ``public` `String getName() {``   ``return` `name;``  ``}``  ``public` `String getAddress() {``   ``return` `address;``  ``}``  ``public` `void` `setAddress(String newAddress) {``   ``address = newAddress;``  ``}``  ``public` `int` `getNumber() {``   ``return` `number;``  ``}``}`

假设下面的类继承Employee类：

`public` `class` `Salary ``extends` `Employee {``  ``private` `double` `salary; ``// 全年工资``  ``public` `Salary(String name, String address, ``int` `number, ``double` `salary) {``    ``super``(name, address, number);``    ``setSalary(salary);``  ``}``  ``public` `void` `mailCheck() {``    ``System.out.println(``"Salary 类的 mailCheck 方法 "``);``    ``System.out.println(``"邮寄支票给："` `+ getName()``    ``+ ``" ，工资为："` `+ salary);``  ``}``  ``public` `double` `getSalary() {``    ``return` `salary;``  ``}``  ``public` `void` `setSalary(``double` `newSalary) {``    ``if``(newSalary >= ``0.0``) {``     ``salary = newSalary;``    ``}``  ``}``  ``public` `double` `computePay() {``   ``System.out.println(``"计算工资，付给："` `+ getName());``   ``return` `salary/``52``;``  ``}``}`

现在我们仔细阅读下面的代码，尝试给出它的输出结果：

`/* 文件名 : VirtualDemo.java */``public` `class` `VirtualDemo {``  ``public` `static` `void` `main(String [] args) {``   ``Salary s = ``new` `Salary(``"员工 A"``, ``"北京"``, ``3``, ``3600.00``);``   ``Employee e = ``new` `Salary(``"员工 B"``, ``"上海"``, ``2``, ``2400.00``);``   ``System.out.println(``"使用 Salary 的引用调用 mailCheck -- "``);``   ``s.mailCheck();``   ``System.out.println(``"\n使用 Employee 的引用调用 mailCheck--"``);``   ``e.mailCheck();``  ``}``}`

以上实例编译运行结果如下：

`Employee 构造函数``Employee 构造函数``使用 Salary 的引用调用 mailCheck --``Salary 类的 mailCheck 方法``邮寄支票给：员工 A ，工资为：``3600.0` `使用 Employee 的引用调用 mailCheck--``Salary 类的 mailCheck 方法``邮寄支票给：员工 B ，工资为：``2400.0`

例子解析

• 实例中，实例化了两个 Salary 对象：一个使用 Salary 引用 s，另一个使用 Employee 引用 e。
• 当调用 s.mailCheck() 时，编译器在编译时会在 Salary 类中找到 mailCheck()，执行过程 JVM 就调用 Salary 类的 mailCheck()。
• 因为 e 是 Employee 的引用，所以调用 e 的 mailCheck() 方法时，编译器会去 Employee 类查找 mailCheck() 方法 。
• 在编译的时候，编译器使用 Employee 类中的 mailCheck() 方法验证该语句， 但是在运行的时候，Java虚拟机(JVM)调用的是 Salary 类中的 mailCheck() 方法。

以上整个过程被称为虚拟方法调用，该方法被称为虚拟方法。

Java中所有的方法都能以这种方式表现，因此，重写的方法能在运行时调用，不管编译的时候源代码中引用变量是什么数据类型。

多态的实现方式

方式一：重写：

这个内容已经在上一章节详细讲过，就不再阐述，详细可访问 Java 重写与重载 这一章节的内容。

方式二：接口

• 生活中的接口最具代表性的就是插座，例如一个三接头的插头都能接在三孔插座中，因为这个是每个国家都有各自规定的接口规则，有可能到国外就不行，那是因为国外自己定义的接口类型。
• java中的接口类似于生活中的接口，就是一些方法特征的集合，但没有方法的实现。具体可以看java接口这一章节的内容。

方式三：抽象类和抽象方法

详情请看 Java抽象类 这一章节的内容。

自己的理解：

多态是同一行为具有多个不同表现形式或形态的能力，书上说依靠重写，继承，父类指向子类对象，那为什么呢？我的理解是多态是用父类类型的引用来创建子类的实例，所以这里肯定用到了继承，然后得到的这个实例对象调用的是子类里面重写的方法，而不是父类里面被重写的方法，如果想要调用父类的被重写的方法需要用到super在子类方法，但是想要调用到子类里面重写的方法的前提是父类中也有这个函数，如果没有则会发生编码错误