Java 多态——与C++的比较

学习了Java和C++之后,由于长期不使用C++,而java的基础知识掌握不牢,现在已经搞不清java多态了。现在先来谈谈java多态,稍后有时间再更新C++的多态,并进行比较~

一. Java的多态

首先什么是Java的多态?

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。

  • 实现多态的技术称为:动态绑定(dynamic binding),是指在执行期间判断所引用对象的实际类型,根据其实际的类型调用其相应的方法。
  • 多态的作用:消除类型之间的耦合关系。

Java中多态的实现方式:接口实现,继承父类进行方法重写,同一个类中进行方法重载。

1. 方法的重载

方法的重载是指在一个类中,出现多个方法名相同,但参数个数或参数类型不同的方法,则称为方法的重载。Java在执行具有重载关系的方法时,将根据调用参数的个数和类型区分具体执行的是哪个方法。

【例1】 定义一个名称为Calculate的类,在该类中定义两个名称为getArea()的方法(参数个数不同)和两个名称为draw()的方法(参数类型不同)。

 package test;

 public class Calculate {
     final float PI = 3.14159f;
     public float getArea(float r){
         float area = PI * r *r;
         return area;
     }
     public float getArea(float l,float w){
         float area = 1 * w;
         return area;
     }
     public void draw(int num){
         System.out.println("画"+num+"个任意形状的图形");

     }
     public void draw(String  shape){
         System.out.println("画一个"+shape);

     }
      public static void main(String[] args){
          Calculate calculate = new Calculate();
          float l = 20;
          float w = 30;
          float areaRectangle = calculate.getArea(l,w);
          System.out.println("求长为"+l+"宽为"+w+"的矩形的面积是:"+areaRectangle);
          float r = 7;
          float areaCirc = calculate.getArea(r);
          System.out.println("求半径为"+r+"的圆的面积是:"+areaCirc);
          int num = 7;
          calculate.draw(num);
          calculate.draw("三角形");

      }
 }

执行结果如下图所示:

Java 多态——与C++的比较

重载的方法之间并不一定必须有联系,但是为了提高程序的可读性,一般只重载功能相似的方法。

注意:在方法重载时,方法的返回值类型不能作为区分方法重载的标志。

2.方法的覆盖(重写)

当子类继承父类中所有可能被子类访问的成员方法时,如果子类的方法名与父类的方法名相同,那么子类就不能继承父类的方法,此时,称子类的方法覆盖了父类的方法。覆盖体现了子类补充或者改变父类方法的能力,通过覆盖,可以使一个方法在不同子类中表现出不同的行为。

【例2】定义动物类Animal及它们的子类,然后在Zoo类中分别创建各个子类对象,并调用子类覆盖父类的cry()方法。

(1)创建一个名称为Animal的类,在该类中声明一个成员方法cry():

 package example_2;

 public class Animal {

     public Animal() {

     }
     public void cry(){
         System.out.println("动物发出叫声!");
     }

 }

(2)创建一个Animal类的子类Dog类,在该类中覆盖父类的成员方法cry():

 package example_2;

 public class Dog extends Animal {

     public Dog() {
     }

     public void cry(){
         System.out.println("狗发出“汪汪.....”声!");
     }

 }

(3)再创建一个Animal类的子类Cat类,在该类中覆盖了父类的成员方法cry():

 package example_2;

 public class Cat extends Animal{

     public Cat() {
     }
     public void cry(){
         System.out.println("猫发出“喵喵....”声!");
     }

 }

(4)再创建一个Animal类的子类Cattle类,在该类中不定义任何方法:

 package example_2;

 public class Cattle extends Animal {

 }

(5)创建Zoo类,在该类的main()方法中分别创建子类Dog,Cat和Cattle的对象并调用它们的cry()成员方法:

 package example_2;

 public class Zoo {

     /**
      * @param args
      */
     public static void main(String[] args) {
         // TODO Auto-generated method stub
         Dog dog = new Dog();
         System.out.println("执行dog.cry();语句时的输出结果:");
         dog.cry();
         Cat cat = new Cat();
         System.out.println("执行cat.cry();语句时的输出结果:");
         cat.cry();
         Cattle cattle = new Cattle();
         System.out.println("执行cattle.cry();语句时的输出结果:");
         cattle.cry();

     }

 }

运行结果如下图所示:

Java 多态——与C++的比较

从上面的运行结果中可以看出,由于Dog类和Cat类都重写了父类的方法cry(),所以执行的是子类中的cry()方法,但是Cattle类没有重写父类的方法,所以执行的是父类中的cry()方法。事实上,在Zoo类中,如下写法更能体现多态性:

 package example_2;

 public class Zoo {

     /**
      * @param args
      */
     public static void main(String[] args) {
         // TODO Auto-generated method stub
         Animal animal;
         animal = new Dog();
         System.out.println("执行animal.cry();语句时的输出结果:");
         animal.cry();
         animal = new Cat();
         System.out.println("执行animal.cry();语句时的输出结果:");
         animal.cry();
         animal = new Cattle();
         System.out.println("执行animal.cry();语句时的输出结果:");
         animal.cry();

     }

 }

在进行方法覆盖时,需要注意一下几点:

  • 子类不能覆盖父类中声明为final或者static的方法。
  • 子类必须覆盖父类中声明为abstract的方法,或者子类也将该方法声明为abstract。
  • 子类覆盖父类中的同名方法时,子类中方法的声明也必须和父类中被覆盖的方法的声明一样。

3.接口实现

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