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什么体现了类的多态性?

梵高1年前 (2023-12-02)阅读数 19#综合百科
文章标签子类方法

多态是通过:

1 接口 和 实现接口并覆盖接口中同一方法的几不同的类体现的

2 父类 和 继承父类并覆盖父类中同一方法的几个不同子类实现的.

一、基本概念

多态性:发送消息给某个对象,让该对象自行决定响应何种行为。

通过将子类对象引用赋值给超类对象引用变量来实现动态方法调用。

java 的这种机制遵循一个原则:当超类对象引用变量引用子类对象时,被引用对象的类型而不是引用变量的类型决定了调用谁的成员方法,但是这个被调用的方法必须是在超类中定义过的,也就是说被子类覆盖的方法。

1. 如果a是类A的一个引用,那么,a可以指向类A的一个实例,或者说指向类A的一个子类。

2. 如果a是接口A的一个引用,那么,a必须指向实现了接口A的一个类的实例。

二、Java多态性实现机制

SUN目前的JVM实现机制,类实例的引用就是指向一个句柄(handle)的指针,这个句柄是一对指针:

一个指针指向一张表格,实际上这个表格也有两个指针(一个指针指向一个包含了对象的方法表,另外一个指向类对象,表明该对象所属的类型);

另一个指针指向一块从java堆中为分配出来内存空间。

三、总结

1、通过将子类对象引用赋值给超类对象引用变量来实现动态方法调用。

DerivedC c2=new DerivedC();

BaseClass a1= c2; //BaseClass 基类,DerivedC是继承自BaseClass的子类

a1.play(); //play()在BaseClass,DerivedC中均有定义,即子类覆写了该方法

分析:

* 为什么子类的类型的对象实例可以覆给超类引用?

自动实现向上转型。通过该语句,编译器自动将子类实例向上移动,成为通用类型BaseClass;

* a.play()将执行子类还是父类定义的方法?

子类的。在运行时期,将根据a这个对象引用实际的类型来获取对应的方法。所以才有多态性。一个基类的对象引用,被赋予不同的子类对象引用,执行该方法时,将表现出不同的行为。

在a1=c2的时候,仍然是存在两个句柄,a1和c2,但是a1和c2拥有同一块数据内存块和不同的函数表。

2、不能把父类对象引用赋给子类对象引用变量

BaseClass a2=new BaseClass();

DerivedC c1=a2;//出错

在java里面,向上转型是自动进行的,但是向下转型却不是,需要我们自己定义强制进行。

c1=(DerivedC)a2; 进行强制转化,也就是向下转型.

3、记住一个很简单又很复杂的规则,一个类型引用只能引用引用类型自身含有的方法和变量。

你可能说这个规则不对的,因为父类引用指向子类对象的时候,最后执行的是子类的方法的。

其实这并不矛盾,那是因为采用了后期绑定,动态运行的时候又根据型别去调用了子类的方法。而假若子类的这个方法在父类中并没有定义,则会出错。

例如,DerivedC类在继承BaseClass中定义的函数外,还增加了几个函数(例如 myFun())

分析:

当你使用父类引用指向子类的时候,其实jvm已经使用了编译器产生的类型信息调整转换了。

这里你可以这样理解,相当于把不是父类中含有的函数从虚拟函数表中设置为不可见的。注意有可能虚拟函数表中有些函数地址由于在子类中已经被改写了,所以对象虚拟函数表中虚拟函数项目地址已经被设置为子类中完成的方法体的地址了。

4、Java与C++多态性的比较

jvm关于多态性支持解决方法是和c++中几乎一样的,

只是c++中编译器很多是把类型信息和虚拟函数信息都放在一个虚拟函数表中,但是利用某种技术来区别。

Java把类型信息和函数信息分开放。Java中在继承以后,子类会重新设置自己的虚拟函数表,这个虚拟函数表中的项目有由两部分组成。从父类继承的虚拟函数和子类自己的虚拟函数。

虚拟函数调用是经过虚拟函数表间接调用的,所以才得以实现多态的。

Java的所有函数,除了被声明为final的,都是用后期绑定。

四. 1个行为,不同的对象,他们具体体现出来的方式不一样,

比如: 方法重载 overloading 以及 方法重写(覆盖)override

class Human{

void run(){输出 人在跑}

}

class Man extends Human{

void run(){输出 男人在跑}

}

这个时候,同是跑,不同的对象,不一样(这个是方法覆盖的例子)

class Test{

void out(String str){输出 str}

void out(int i){输出 i}

}

这个例子是方法重载,方法名相同,参数表不同

ok,明白了这些还不够,还用人在跑举例

Human ahuman=new Man();

这样我等于实例化了一个Man的对象,并声明了一个Human的引用,让它去指向Man这个对象

意思是说,把 Man这个对象当 Human看了.

比如去动物园,你看见了一个动物,不知道它是什么, "这是什么动物? " "这是大熊猫! "

这2句话,就是最好的证明,因为不知道它是大熊猫,但知道它的父类是动物,所以,

这个大熊猫对象,你把它当成其父类 动物看,这样子合情合理.

这种方式下要注意 new Man();的确实例化了Man对象,所以 ahuman.run()这个方法 输出的 是 "男人在跑 "

如果在子类 Man下你 写了一些它独有的方法 比如 eat(),而Human没有这个方法,

在调用eat方法时,一定要注意 强制类型转换 ((Man)ahuman).eat(),这样才可以...

对接口来说,情况是类似的...

实例:

package domatic;

什么体现了类的多态性?

//定义超类superA

class superA {

int i = 100;

void fun(int j) {

j = i;

System.out.println("This is superA");

}

}

// 定义superA的子类subB

class subB extends superA {

int m = 1;

void fun(int aa) {

System.out.println("This is subB");

}

}

// 定义superA的子类subC

class subC extends superA {

int n = 1;

void fun(int cc) {

System.out.println("This is subC");

}

}

class Test {

public static void main(String[] args) {

superA a = new superA();

subB b = new subB();

subC c = new subC();

a = b;

a.fun(100);

a = c;

a.fun(200);

}

}

/*

* 上述代码中subB和subC是超类superA的子类,我们在类Test中声明了3个引用变量a, b,

* c,通过将子类对象引用赋值给超类对象引用变量来实现动态方法调用。也许有人会问:

* "为什么(1)和(2)不输出:This is superA"。

* java的这种机制遵循一个原则:当超类对象引用变量引用子类对象时,

* 被引用对象的类型而不是引用变量的类型决定了调用谁的成员方法,

* 但是这个被调用的方法必须是在超类中定义过的,

* 也就是说被子类覆盖的方法。

* 所以,不要被上例中(1)和(2)所迷惑,虽然写成a.fun(),但是由于(1)中的a被b赋值,

* 指向了子类subB的一个实例,因而(1)所调用的fun()实际上是子类subB的成员方法fun(),

* 它覆盖了超类superA的成员方法fun();同样(2)调用的是子类subC的成员方法fun()。

* 另外,如果子类继承的超类是一个抽象类,虽然抽象类不能通过new操作符实例化,

* 但是可以创建抽象类的对象引用指向子类对象,以实现运行时多态性。具体的实现方法同上例。

* 不过,抽象类的子类必须覆盖实现超类中的所有的抽象方法,

* 否则子类必须被abstract修饰符修饰,当然也就不能被实例化了

*/

以上大多数是以子类覆盖父类的方法实现多态.下面是另一种实现多态的方法-----------重写父类方法

1.JAVA里没有多继承,一个类之能有一个父类。而继承的表现就是多态。一个父类可以有多个子类,而在子类里可以重写父类的方法(例如方法print()),这样每个子类里重写的代码不一样,自然表现形式就不一样。这样用父类的变量去引用不同的子类,在调用这个相同的方法print()的时候得到的结果和表现形式就不一样了,这就是多态,相同的消息(也就是调用相同的方法)会有不同的结果。举例说明:

//父类

public class Father{

//父类有一个打孩子方法

public void hitChild(){

}

}

//子类1

public class Son1 extends Father{

//重写父类打孩子方法

public void hitChild(){

System.out.println("为什么打我?我做错什么了!");

}

}

//子类2

public class Son2 extends Father{

//重写父类打孩子方法

public void hitChild(){

System.out.println("我知道错了,别打了!");

}

}

//子类3

public class Son3 extends Father{

//重写父类打孩子方法

public void hitChild(){

System.out.println("我跑,你打不着!");

}

}

//测试类

public class Test{

public static void main(String args[]){

Father father;

father = new Son1();

father.hitChild();

father = new Son2();

father.hitChild();

father = new Son3();

father.hitChild();

}

}

都调用了相同的方法,出现了不同的结果!这就是多态的表现!

重写是指重写基类的方法,在基类中的方法必须有修饰符virtual,而在子类的方法中必须指明override。

格式:

基类中:

public virtual void myMethod()

{

}

子类中:

public override void myMethod()

{

}

重写以后,用基类对象和子类对象访问myMethod()方法,结果都是访问在子类中重新定义的方法,基类的方法相当于被覆盖掉了。

重载

用于在给定了参数列表和一组候选函数成员的情况下,选择一个最佳函数成员来实施调用。

public void test(int x,int y){}

public void test(int x,ref int y){}

public void test(int x,int y,string a){}

重载特征:

I.方法名必须相同

II.参数列表必须不相同,与参数列表的顺序无关

III.返回值类型可以不相同

=========================

但如果有泛型,就要注意了!

多态

c#的多态性主要体现在类的继承上:

子类继承父类的时候,可能出现同名但方法定义不同的情况,

所以在子类中会将原方法覆盖,实现自身的要求

1 /* 2 Function: override 3 */ 4 using System; 5 namespace TestOverride 6 { 7 class Employee 8 { 9 //父类虚方法10 public virtual void CalculatePay()11 {12 Console.WriteLine("Employee");13 }

14 }15 16 //子类继承重写CalculatePay()方法17 class SalariedEmploy : Employee18 {19 public override void CalculatePay()20 {21 Console.WriteLine("Salary");22 }23 }24 25 class AppPay26 {27 public static void Main(String[] args)28 {29 //父类创建实例30 Employee employee1 = new Employee();31 employee1.CalculatePay(); //Employee32 33 //子类赋值给父类34 Employee employee2 = new SalariedEmploy();35 employee2.CalculatePay(); // Salary36 37 //子类创建实例38 SalariedEmploy employee3 = new SalariedEmploy();39 employee3.CalculatePay(); //Salary40 41 }

42 }43 }44 /*45 Out:46 Employe47 Salary48 Salary49 */

View Code

*****************************************************************************************************************

C#之重载与覆盖

overload:重载指的是同一个类中有两个或多个名字相同但是参数不同的方法,(注:返回值不能区别函数是否重载),重载没有关键字。

override:过载也称重写是指子类对父类中虚函数或抽象函数的“覆盖”(这也就是有些书将过载翻译为覆盖的原因),但是这种“覆盖”和用new关键字来覆盖是有区别的。

new:覆盖指的是不同类中(基类或派生类)有两个或多个返回类型、方法名、参数都相同,但是方法体不同的方法。

但是这种覆盖是一种表面上的覆盖,所以也叫隐藏,被覆盖的父类方法是可以调用得到的。

重载覆盖的发生条件:

重载,必然发生在一个类中,函数名相同,参数类型或者顺序不同构成重载,与返回类型无关

重写,必然发生在基类和派生类中,其类函数用virtual修饰,派生类用override修饰

覆盖,在子类中写一个和基类一样名字(参数不同也算)的非虚函数,会让基类中的函数被隐藏,编译后会提示要求使用New关键字

重载示例:

public void Fun()

{

Console.WriteLine("I am F");

}

public ?void Fun(int i)

{

Console.WriteLine("I am F,i={0}",i);

}

override重写特性:

由 override 声明重写的方法称为重写基方法,重写的基方法必须与 override 方法具有相同的签名。

重写的基方法必须是 virtual、abstract 或 override 的,不能重写非虚方法或静态方法。

override的方法和virtual的方法必须具有相同的访问级别修饰符,不能更改 virtual 方法的可访问性。

不能使用new、static 或 virtual 修饰符来修改 override 方法。

重写属性声明必须指定与继承属性完全相同的访问修饰符、类型和名称,并且被重写的属性必须是virtual、abstract 或 override 的。

覆盖示例:

当我们没有使用覆盖时,派生类继承基类,结果如下:

class A

{

public void Fun()

{

Console.WriteLine("I am F");

}

}

class Program:A

{

static void Main(string[] args)

{

Program p = new Program();

p.Fun();

Console.Read();

}

}

//结果为:I am F

当我们覆盖原来的方法呢?

class A

{

public void Fun()

{

Console.WriteLine("I am F");

}

}

class Program:A

{

public new void Fun()

{

int i = 1;

Console.WriteLine("I am F,i={0}", i);

}

static void Main(string[] args)

{

Program p = new Program();

p.Fun();

Console.Read();

}

}

//结果为:I am F,i=1

new覆盖与重写、重载的区别:

当子类与父类的参数不同时

当基类函数不是虚函数时,基类函数将被隐藏。(因为子类和基类不在同一范围内,所以不是重载)

当基类函数是虚函数时,基类函数将被隐藏。(因为子类和基类不在同一范围内,所以不是重载;因为参数不同,所以不是重写)

当子类与父类的参数相同时

当基类函数不是虚函数时,基类函数将被隐藏。(因为子类和基类不在同一范围内,所以不是重载,因为基类不是虚函数,所以是隐藏不是重写)

当基类函数是虚函数时,基类函数将被覆盖。(因为子类和基类不在同一范围内,所以不是重载)

那么为什么不是重写呢?我们可以做一个例子还测试一下,这个例子在虚函数时已经举过,在这里为了说明此问题在重复一下:

class A

{

public virtual void Fun()

{

Console.WriteLine("I am F");

}

}

class Program:A

{

public override void Fun()

{

int i = 1;

Console.WriteLine("I am F,i={0}", i);

}

static void Main(string[] args)

{

A p = new Program();

p.Fun();

Console.Read();

}

}

我们知道,以上例子中,派生类存在一个对基类的重写方法,所以结果为:I am F ,i=1

若是我们把override换成new,那么如果是重写的话,会和上面的结果相等,但实际结果是什么呢?

实际的结果是:I am F

由此我们知道,当基类函数是虚函数时,基类函数不是重写,而是覆盖了基函数的同名函数。

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