多态是一项让程序员”将改变的事物与未变的事物分离开来“的技术。它可以消除类型之间的耦合关系，为程序员带来更快的程序开发过程，更好的代码组织，更好扩展的程序以及更容易的代码维护。

一、什么是多态

多态不但可以改善代码的组织结构和可读性，还能够创建可扩展的程序（即无论在项目最初创建时还是在需要添加新功能时都可以”生长“的程序）。之所以可以进行扩展，是因为在多态中默认忘记了对象类型，比如类Shap，无论是Circle（圆形）、Square（正方形）还是Triangle（三角形）都可以说是一种Shape，也就是继承中常提到的”is-a“关系，此时如果继续添加一个Rhombus（菱形）类仍然满足这种关系，所以当进行向上转型时都可以说是一个Shape类，即忽视了具体类型，多态实例如下：

class Shape{
   public draw(){}
   public clear(){}
}
class Trangle extends Shape{
   //重写父类方法
   public draw(){
      System.out.print("Draw Trangle");
   }
   public clear(){
     System.out.print("Clear Trangle");
   }
}
class Circle extends Shape{
   //重写父类方法
   public draw(){
     System.out.print("Draw Circle ");
   }
   public clear(){
     System.out.print("Clear Circle ");
   }
}
//可以进行扩展Square、Rhombus……
public class Test{
   public static void main(String[] args){
     Shape[] shape = {new Trangle(),new Circle()};//多态，忽视Trangle和Circle的具体类型而一并看作为Shape类型
     for(Shape s:shape){
        s.draw();
        s.clear();
     }
  }
}
out:
Draw Trangle
Clear Trangle
Draw Circle
Clear Circle

二、实现机制——动态绑定

从上面的例子中我们可以看到当引用s调用draw()和clear()方法时并不是调用基类的方法，而是调用Trangle和Circle中各自重写的方法，这正是我们想要的，但是它是如何实现的呢？实际上编译器是无法得知的，这归功于方法调用时的绑定。

1.什么是绑定

将一个方法调用同一个方法主体关联起来被称为绑定——即将Trangle和其重写基类的方法进行关联。

2.分类

绑定分为前期绑定和后期绑定：

前期绑定是指程序执行前进行绑定，由编译器和连接程序实现。（这是一种面向过程语言中的默认绑定方式）
后期绑定是指在运行时根据对象的类型进行绑定，所以也被称为动态绑定或运行时绑定。

要想进行后期绑定就必须要有某种机制来触发，而这种机制就是方法调用机制，实际上编译器是一直不知道对象类型的，但是方法调用机制能找到正确的方法体，并加以调用。现实当中，Java语言中除了static和final（包括private）方法之外，其他方法都是后期绑定，也就是说在Java中后期绑定是自动发生的。

3.为什么Java中的static、final、private修饰的方法都不是后期绑定：

static方法——静态方法本属于类，所以其从创建后就与类关联。
final方法——此类方法是不能就行重写的，所以在调用过程中不会产生选择的歧义，所以不需要后期绑定。
private方法——此类方法实际上是属于final方法的，所以理由与final一致。

三、多态的缺陷

多态对于私有方法、域和静态方法是不起作用的，原因如下：

私有方法：对于private方法实际是final类型的方法，所以其不能被覆盖，因此只能调用父类的私有方法。
域：排除父类与子类同名域易混淆这一点不谈，实际上俩个域是拥有俩块独立内存的，因此域不存在可以被覆盖的问题，且域的访问是由编译器解析的，既然是编译器解析，所以不会是动态绑定，因为动态绑定是在执行时进行的，所以不是多态。
静态方法：多态实际就是一种对象类型的向上转型，即将父类引用指向了子类对象，但是类本身不变，静态方法实际是与类直接关联的，而非单个的对象，所以静态方法不具有多态性。

**补充一点**：

既然有向上转型肯定就有向下转型，但是由于子类的方法不只包含所有的基类方法，还可能拥有基类没有的方法，所以在向下转型时很可能出现丢失方法的情况以致于转型失败，具体实例如下：

class Useful{
   public void f(){}
   public void g(){}
}
class MoreUserful extends Useful{
   public void f(){}//重写父类方法
   public void g(){}//重写父类方法
   public void u(){}//子类包含基类没有的方法
}
public class Test{
   public static void main(String[] args){
      Useful[] u={new Useful(),new MoreUseful()};  //多态(包含向上转型)
      u[0].f();
      u[1].g();
      //若要通过父类调用子类方法，需要向下转型
      (MoreUseful)u[0].u();//报错ClassCastException异常
      (MoreUseful)u[1].u();//向下转型成功！
   }
}

在Java中所有转型都会进行检查，包括基本类型的强转。——运行时类型识别（RTTI）

多态中会遇到的异常——ClassCastException类转型异常，通常在向下转型时失败。

Java编程思想——细话Java多态