在Java中,父类的变量可以引用父类的实例,也可以引用子类的实例。
请看一个例子:
public class Demo { public static void main(String[] args) { Animal animal=new Animal();//实例化一个Animal对象 animal.say(); animal=new Cat();//实例化子类对象 animal.say(); animal=new Dog();//实例化子类对象 animal.say(); } } class Animal { //动物的叫声 public void say(){ System.out.println("不知道该怎么叫"); } } class Cat extends Animal { //猫的叫声 public void say(){ System.out.println("喵喵喵~"); } public void s(){ } } class Dog extends Animal{ //狗的叫声 public void say(){ System.out.println("汪汪汪~"); } }运行结果:
不知道该怎么叫
喵喵喵~
汪汪汪~
上面的代码,定义了三个类,分别是 Animal、Cat 和 Dog,Cat 和 Dog 类都继承自 Animal 类,animal变量的类型为 Animal,它既可以指向 Animal 类的实例,也可以指向 Cat 和 Dog 类的实例,这是正确的。也就是说,父类的变量可以引用父类的实例,也可以引用子类的实例。注意反过来是错误的,因为所有的猫都是动物,但不是所有的动物都是猫。
可以看出,animal既可以是人类,也可以是猫、狗,它有不同的表现形式,这就被称为多态。多态是指一个事物有不同的表现形式或形态。
再比如说我们人类,我们人类也可以有多态性,人的职业可以是教师,可以是医生,可以是农民,可以是学生,也可以是司机等,我们就说“人类”具备了多态性。
多态存在的三个必要条件:要有继承、要有重写、父类变量引用子类对象
当使用多态方式调用方法时:
- 首先检查父类中是否有该方法,如果没有,则编译错误;如果有,则检查子类是否覆盖了该方法。
- 如果子类覆盖了该方法,就调用子类的方法,否则调用父类方法。
public class Demo { public static void main(String[] args){ // 借助多态,主人可以给很多动物喂食 Master ma = new Master(); ma.feed(new Animal(), new Food()); ma.feed(new Cat(), new Fish()); ma.feed(new Dog(), new Bone()); } } // Animal类及其子类 class Animal{ public void eat(Food f){ System.out.println("我是一个小动物,正在吃" + f.getFood()); } } class Cat extends Animal{ public void eat(Food f){ System.out.println("我是一只小猫咪,正在吃" + f.getFood()); } } class Dog extends Animal{ public void eat(Food f){ System.out.println("我是一只狗狗,正在吃" + f.getFood()); } } // Food及其子类 class Food{ public String getFood(){ return "食物"; } } class Fish extends Food{ public String getFood(){ return "鱼"; } } class Bone extends Food{ public String getFood(){ return "骨头"; } } // Master类 class Master{ public void feed(Animal an, Food f){ an.eat(f); } }运行结果:
我是一个小动物,正在吃食物
我是一只小猫咪,正在吃鱼
我是一只狗狗,正在吃骨头
Master 类的 feed 方法有两个参数,分别是 Animal 类型和 Food 类型,因为是父类,所以可以将子类的实例传递给它,这样 Master 类就不需要多个方法来给不同的动物喂食。
动态绑定
为了理解多态的本质,下面讲一下Java调用方法的详细流程。
- 编译器查看对象的声明类型和方法名,这样,编译器就获得了所有可能被调用的候选方法列表。
- 接下来,编译器将检查调用方法时提供的参数签名。
- 如果方法的修饰符是private,static,final,或者是构造方法,编译器将可以准确的知道应该调用哪个方法,我们将这种调用方式称为静态绑定。
- 当程序运行时,并且采用动态绑定调用方法时,JVM一定会调用与 animal所引用对象的实际类型最合适的那个类的方法。我们已经假设 animal的实际类型是 Cat,它是 Animal 的子类,如果 Cat 中定义了 func(String),就调用它,否则将在 Animal 类及其父类中寻找。
每次调用方法都要进行搜索,时间开销相当大,因此,JVM预先为每个类创建了一个方法表(method lable),其中列出了所有方法的名称、参数签名和所属的类。这样一来,在真正调用方法的时候,虚拟机仅查找这个表就行了。在上面的例子中,JVM 搜索 Cat 类的方法表,以便寻找与调用 func("hello") 相匹配的方法。这个方法既有可能是 Cat.func(String),也有可能是 Animal.func(String)。注意,如果调用super.func("hello"),编译器将对父类的方法表迸行搜索。
在运行的时候,调用animal.say()方法的过程如下:
- JVM首先访问了obj的实际类型的方法表,可能时Animal类的方法表,也可能是Cat类及其子类的方法表。
- JVM在方法中搜索与say()方法匹配的方法,找到后,就知道它是哪个类了。
- JVM调用该方法。
注:以上内容大部分来自互联网,小部分是个人见解,绝非权威性言论。如有语言表达不当或者表述不正确的地方,万望指教。
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- https://blog.csdn.net/zhangjk1993/article/details/24066085