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引言

静态多态：方法重载

代码示例

解释

动态多态：方法重写

代码示例

解释

Java接口是否可以包含方法实现？

代码示例

解释

总结

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引言

在Java编程中，多态是面向对象编程的重要概念之一，它能够提升代码的可读性和复用性。多态主要有两种形式：静态多态（编译时多态）和动态多态（运行时多态）。本文将详细讨论这两者的区别，并解答关于Java接口是否能够包含方法实现的问题。

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静态多态：方法重载

静态多态，也称为“编译时多态”，是通过方法重载（Method Overloading）实现的。方法重载指的是在同一个类中定义多个名称相同但参数不同的方法，编译器会根据参数列表的不同来选择调用哪个方法。

代码示例

以下代码展示了静态多态的实现方式：

class MathOperations {
    // 方法重载 - 整数相加
    public int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    // 方法重载 - 三个整数相加
    public int add(int a, int b, int c) {
        return a + b + c;
    }

    // 方法重载 - 浮点数相加
    public double add(double a, double b) {
        return a + b;
    }
}

public class StaticPolymorphismExample {
    public static void main(String[] args) {
        MathOperations math = new MathOperations();
        
        System.out.println("两整数相加: " + math.add(2, 3));
        System.out.println("三整数相加: " + math.add(2, 3, 4));
        System.out.println("两浮点数相加: " + math.add(2.5, 3.5));
    }
}

结果输出

两整数相加: 5
三整数相加: 9
两浮点数相加: 6.0

解释

在上述代码中，add方法有三种不同的参数组合。编译器在编译时会决定调用哪个add方法，从而实现静态多态。这种多态形式在编译阶段已经确定，效率较高，但缺乏灵活性。

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动态多态：方法重写

动态多态，也称为“运行时多态”，是通过方法重写（Method Overriding）实现的。方法重写是在子类中重新定义父类的方法。Java通过多态性支持父类的引用指向子类的对象，从而在运行时动态选择要调用的方法。

代码示例

以下代码展示了动态多态的实现方式：

class Animal {
    public void sound() {
        System.out.println("动物发出声音");
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    public void sound() {
        System.out.println("狗叫: 汪汪");
    }
}

class Cat extends Animal {
    @Override
    public void sound() {
        System.out.println("猫叫: 喵喵");
    }
}

public class DynamicPolymorphismExample {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal1 = new Dog();
        Animal animal2 = new Cat();
        
        animal1.sound();
        animal2.sound();
    }
}

 结果输出

狗叫: 汪汪
猫叫: 喵喵

解释

在此代码中，animal1和animal2均为Animal类型的引用，但分别指向Dog和Cat对象。运行时，Java虚拟机（JVM）会根据对象的实际类型调用相应的sound方法，这就是动态多态。动态多态具有更强的灵活性，但运行时的选择会导致一定的性能开销。

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Java接口是否可以包含方法实现？

在Java 8之前，接口中只能定义抽象方法，不允许包含方法实现。但是从Java 8开始，引入了默认方法和静态方法，允许在接口中包含方法的实现代码。这一改进允许开发者在不破坏现有接口的情况下为其添加新功能。

代码示例

以下代码展示了接口中包含默认方法的用法：

interface Printable {
    void print(); // 抽象方法

    // Java 8后的默认方法
    default void printDefault() {
        System.out.println("这是默认打印方法");
    }

    // Java 8后的静态方法
    static void printStatic() {
        System.out.println("这是接口中的静态方法");
    }
}

class Document implements Printable {
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("文档打印");
    }
}

public class InterfaceExample {
    public static void main(String[] args) {
        Document doc = new Document();
        doc.print(); // 调用实现的抽象方法
        doc.printDefault(); // 调用默认方法

        Printable.printStatic(); // 调用接口的静态方法
    }
}

结果输出

文档打印
这是默认打印方法
这是接口中的静态方法

解释

在上述代码中，Printable接口定义了一个默认方法printDefault和一个静态方法printStatic。Document类实现了Printable接口，但可以直接使用接口的默认方法和静态方法，而不必在Document中重新实现。

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总结

Java的多态性为代码的扩展性和可维护性提供了很大的帮助。静态多态通过方法重载实现，在编译时就确定了方法的调用，适合简单而高效的操作。动态多态则通过方法重写实现，能够在运行时根据对象的实际类型选择调用方法，增强了代码的灵活性。

此外，Java 8之后接口可以包含默认方法和静态方法的实现，这极大增强了接口的功能性，使得接口在不破坏已有实现的情况下添加新特性更加方便。