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實(shí)現(xiàn)Java多態(tài)
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在代碼中實(shí)現(xiàn)Java的多態(tài)必須遵循的要求可歸納如下：
1.代碼中必須有超類和子類繼承關(guān)系。
2.超類提供作為接口的方法，對(duì)子類完善或者覆蓋這些方法指定規(guī)范。
3.參與多態(tài)的子類必須完善或者覆蓋這些指定的方法，以達(dá)到接口效應(yīng)。
4.編寫驅(qū)動(dòng)類，或者應(yīng)用代碼，子類向上轉(zhuǎn)型為超類引用，實(shí)現(xiàn)多態(tài)。
下面小節(jié)應(yīng)用實(shí)例分別討論如何實(shí)現(xiàn)多態(tài)。
超類提供Java多態(tài)接口
以計(jì)算圓形物體表面積和體積為例，討論多態(tài)對(duì)超類的要求以及如何提供多態(tài)接口：
- public abstract class Shape {
- ...
- // 以下定義抽象方法作為多態(tài)接口
- public abstract void computeArea();
- public abstract void computeVolume();
- public abstract double getArea(); //新增參與多態(tài)的接口方法
- public abstract double getVolume();
- }
除原來(lái)存在的兩個(gè)抽象方法外，因?yàn)間etArea()和getVolume()也涉及和參與多態(tài)功能，因此將它們定義為實(shí)現(xiàn)多態(tài)的接口方法。另外多態(tài)的實(shí)現(xiàn)不影響任何其他運(yùn)算和操作，所以這個(gè)代碼的其他部分無(wú)需修改。
當(dāng)然執(zhí)行多態(tài)的超類不必一定是抽象類。但因?yàn)樵谶@個(gè)超類中，甚至大多數(shù)應(yīng)用程序的超類中，只提供執(zhí)行具體運(yùn)算的方法的簽名，不可能提供具體代碼。所以應(yīng)用抽象方法作為多態(tài)接口比較普遍。
如在計(jì)算公司雇員工資的超類中：
- // 用抽象方法作為多態(tài)接口
- public abstract class Employee {
- ...
- public abstract double earnings(); //定義抽象方法作為多態(tài)接口
- }
也可定義為普通方法，如：
- //這個(gè)方法將作為多態(tài)接口被子類的方法所覆蓋
- public class Manager extends Employee {
- ...
- public double eamings () return 0.0;
子類完善接口
在計(jì)算圓形物體表面積和體積的例子中，CircleShape2繼承了Shape，Circle繼承了CircleShape2。Circle類中完善了抽象超類指定的、作為多態(tài)接口的抽象方法如下：
- public class Circle extends CircleShape2 {
- ...
- double volume = 0.0; //Circle類沒有體積
- public void computeArea() { //完善超類作為多態(tài)接口的抽象方法
- area = Math.PI * radius * radius;
- }
- public double getArea() {
- return area;
- }
- public void computeVolume() {} //完善超類作為多態(tài)接口的抽象方法
- public double getVolume() {
- return volume;
- }
- }
代碼中完善了超類Shape規(guī)定的四個(gè)作為多態(tài)接口的抽象方法，實(shí)際上，已存在的Circle程序已經(jīng)編寫了其中的兩個(gè)方法，只需要完善computeVolume()和getVolume()即可。Circle類沒有體積計(jì)算，所以ComputeVolume()為空程序體且getVolume()返回值為0.0。
以此類推，Sphere繼承了Circle，覆蓋了Circle的computeArea()和computeVolume()：
- public class Sphere extends Circle{
- ...
- public void computeArea() { //覆蓋Circle的該方法
- super.computeArea(); //調(diào)用Circle的方法
- area = 4* area;
- }
- public void computeVolume() { //覆蓋Circle的該方法
- super.computeArea(); //調(diào)用Circle的方法
- volume = 4.0/3 * radius * area;
- }
- }
并且繼承了getArea()和getVolume()。顯而易見，抽象類和覆蓋技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)為實(shí)現(xiàn)多態(tài)鋪平了道路。這里，只是對(duì)抽象類中指定的抽象方法，以及子類完善這些方法，從多態(tài)接口的角度加以新的內(nèi)容和解釋。按照這個(gè)概念代碼技術(shù)，編寫計(jì)算員工工資的子類也是水到渠成的事。如：
- //Demo code
- public Manager extends Employee {
- ...
- public double earnings () {
- return baseSalary + meritPay + bonus;
- }
值得一提的是，如果超類中定義的作為多態(tài)接口的方法是一個(gè)完善了的普通方法，在子類中則需覆蓋它，以便實(shí)現(xiàn)多態(tài)。
如何使用Java的多態(tài)
調(diào)用多態(tài)方法是通過向上轉(zhuǎn)型，或稱超類引用實(shí)現(xiàn)的。即向上轉(zhuǎn)型后，由超類產(chǎn)生對(duì)子類多態(tài)方法的動(dòng)態(tài)調(diào)用，如：
- Circle myCircle = new Circle(20.98);
- Shape shape = myCircle; //向上轉(zhuǎn)型或超類引用
- shape.computeArea();. //多態(tài)調(diào)用
- ...
應(yīng)用鏈接表或集合，以及循環(huán)，則可有效地對(duì)大量的對(duì)象方法實(shí)行多態(tài)調(diào)用。本書將在以后的章節(jié)專門討論循環(huán)、鏈接表和集合技術(shù)。
如下是對(duì)計(jì)算圓形物體的表面積和體積實(shí)現(xiàn)多態(tài)調(diào)用的代碼：
- public class CircleShapeApp{
- public static void main(String[] args) {
- Circle circle = new Circle(12.98);
- Sphere sphere = new Sphere(25.55);
- Shape shape = circle; //向上轉(zhuǎn)型
- //多態(tài)調(diào)用
- shape.computeArea();
- shape.computeVolume();
- System.out.println("circle area: " + shape.getArea());
- System.out.println("circle volume: " + shape.getVolume());
- //多態(tài)調(diào)用
- shape = sphere;
- shape.computeArea();
- shape.computeVolume();
- System.out.println("Sphere area: " + shape.getArea());
- System.out.println("Sphere volume: " + shape.getVolume());
- }
- }
這里對(duì)Circle對(duì)象多態(tài)調(diào)用computeVolume()毫無(wú)意義，僅是為了演示目的。其運(yùn)行結(jié)果為：
- circle area: 529.2967869138698
- circle volume: 0.0
- Sphere area: 2050.8395382450512
- Sphere volume: 69865.26693621474
如果需要多態(tài)調(diào)用大量對(duì)象，可以使用數(shù)組和循環(huán)如下：
- ...
- for(int i = 0; i < objNum; i++) { //循環(huán)objNum次
- shape[i].computeArea(); //i從0到objNum-1
- shape[i].computeVolume();
- System.out.println("The area: " + shape[i].getArea());
- System.out.println("The volume: " + shape[i].getVolume());
- }
這個(gè)循環(huán)語(yǔ)句也被稱為多態(tài)管理循環(huán)。
Java的多態(tài)就先介紹到這里。本文出自 “海外咖啡豆 - 高永強(qiáng)的博客天地” 博客。
當(dāng)前題目：通過應(yīng)用實(shí)例討論Java多態(tài)的實(shí)現(xiàn)
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