深入理解Java的多态特性

        多态的基本概念

        

在Java中，多态是面向对象的三大特性（封装、继承、多态）之一。它指的是，一个对象可以有多种形态。具体来说，多态让我们在设计代码时可以使用父类型占位符的方式来引用子类型的对象，而具体执行哪个子类的方法，将在运行时动态确定。这种机制让我们的代码更具有通用性和可扩展性。

 

这样，当我们调用一个存在于父类但被子类重写（即覆盖）的方法时，Java虚拟机会根据实际的对象类型，执行该对象对应类型的方法。这就是“一种类型的引用，多种状态”或者说“一个接口，多种实现”。

        
        多态的实现方式

在Java中，多态主要是通过继承或者接口实现的。现在，让我们一起来深入了解一下：

 

1. 继承：在Java中，子类可以继承父类的方法和属性。如果子类重写了父类的方法，则当用父类类型引用子类对象并调用该方法时，会执行子类的方法，而不是父类的方法。这就是多态的基础表现。

 

代码示例：

public class Animal {public void sound(){System.out.println("动物发出声音");}
}public class Dog extends Animal {@Overridepublic void sound(){System.out.println("狗汪汪叫");}
}

 

当我们这样使用时：

Animal myDog = new Dog();
myDog.sound(); // 输出 "狗汪汪叫"

 

我们创建了一个Dog对象，然后用Animal类型的引用指向它，并调用sound()方法，结果是输出"狗汪汪叫"，而不是"动物发出声音"，这就是多态。

 

1. 接口：Java中的接口提供了一种完全抽象的方法集，可用于实现多态。一个类可以实现多个接口，然后在运行时决定实现哪个接口的方法，这就是多态的另一种表现形式。

 

例如，我们可以定义一个接口叫做 "Pet"，里面有一个方法 "play()"，然后分别让"Cats"类和"Dogs"类去实现这个接口。当我们使用Pet类型去引用一个Cats对象或一个Dogs对象，调用play()方法时，就会执行相应对象的play()方法实现，这就是通过接口实现的多态。

        多态的优点

多态作为面向对象编程中的一种核心概念，有很多优点：

 

1. 提高程序的可扩展性和灵活性：多态做到了"一种类型，多种执行效果"，使程序在扩展新的类的同时，不需要修改原有的方法，减少了代码的改动。只要新的类满足原有方法的接口要求，即可适用。

2. 代码更加通用和可复用：进一步提取出类的共性行为，将具体的实现上升到抽象层面，下层的具体类遵循上层的抽象类或者接口规定的行为。编码人员只需要关注接口，而无需了解具体的实现类。

3. 提高了程序的可维护性：对于使用多态设计的程序，其结构通常更清晰，更易于理解和维护。因为多态对于上层编码人员隐藏了方法的具体实现，使得程序设计更符合业务逻辑。

4. 满足开闭原则：在软件工程中，开闭原则是一种重要的设计原则。开闭原则指的是软件实体应对扩展开放，对修改关闭。使用多态的方式设计的代码，更好地满足了这一原则。

        静态绑定和动态绑定

在静态绑定的情况下，我们在编译时就已经知道对象方法的信息。例如，构造函数调用和对final变量的引用都是静态绑定的。这是因为这些信息在编译时即可得知，不需要等到运行时。一个常见的静态绑定示例是方法重载，看看下面的例子：

public class Binder {public static void staticBindedMethod() {System.out.println("This method is static-binded."