Java多態(tài)性是怎么實現(xiàn)的

本篇內(nèi)容主要講解“Java多態(tài)性是怎么實現(xiàn)的”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“Java多態(tài)性是怎么實現(xiàn)的”吧!

多態(tài)性是通過:

1 接口和實現(xiàn)接口并覆蓋接口中同一方法的幾不同的類體現(xiàn)的

2 父類和繼承父類并覆蓋父類中同一方法的幾個不同子類實現(xiàn)的.

一、基本概念

多態(tài)性：發(fā)送消息給某個對象，讓該對象自行決定響應何種行為。通過將子類對象引用賦值給超類對象引用變量來實現(xiàn)動態(tài)方法調用。

java 的這種機制遵循一個原則：當超類對象引用變量引用子類對象時，被引用對象的類型而不是引用變量的類型決定了調用誰的成員方法，但是這個被調用的方法必須是在超類中定義過的，也就是說被子類覆蓋的方法。

1. 如果a是類A的一個引用，那么，a可以指向類A的一個實例,或者說指向類A的一個子類。

2. 如果a是接口A的一個引用，那么,a必須指向實現(xiàn)了接口A的一個類的實例。

二、Java多態(tài)性實現(xiàn)機制

SUN目前的JVM實現(xiàn)機制，類實例的引用就是指向一個句柄（handle）的指針，這個句柄是一對指針：
一個指針指向一張表格，實際上這個表格也有兩個指針（一個指針指向一個包含了對象的方法表，另外一個指向類對象，表明該對象所屬的類型）；

另一個指針指向一塊從java堆中為分配出來內(nèi)存空間。

三、總結

1、通過將子類對象引用賦值給超類對象引用變量來實現(xiàn)動態(tài)方法調用。

DerivedC c2=new DerivedC();  BaseClass a1= c2; //BaseClass 基類，DerivedC是繼承自BaseClass的子類  a1.play(); //play()在BaseClass，DerivedC中均有定義，即子類覆寫了該方法

分析：

1、為什么子類的類型的對象實例可以覆給超類引用？

自動實現(xiàn)向上轉型。通過該語句，編譯器自動將子類實例向上移動，成為通用類型BaseClass；

2、a.play()將執(zhí)行子類還是父類定義的方法？

子類的。在運行時期，將根據(jù)a這個對象引用實際的類型來獲取對應的方法。所以才有多態(tài)性。一個基類的對象引用，被賦予不同的子類對象引用，執(zhí)行該方法時，將表現(xiàn)出不同的行為。

在a1=c2的時候，仍然是存在兩個句柄，a1和c2，但是a1和c2擁有同一塊數(shù)據(jù)內(nèi)存塊和不同的函數(shù)表。

2、不能把父類對象引用賦給子類對象引用變量

BaseClass a2=new BaseClass();  DerivedC c1=a2;//出錯

在java里面，向上轉型是自動進行的,但是向下轉型卻不是，需要我們自己定義強制進行。

c1=(DerivedC)a2; 進行強制轉化,也就是向下轉型.

3、記住一個很簡單又很復雜的規(guī)則，一個類型引用只能引用引用類型自身含有的方法和變量。

你可能說這個規(guī)則不對的，因為父類引用指向子類對象的時候，***執(zhí)行的是子類的方法的。
其實這并不矛盾，那是因為采用了后期綁定，動態(tài)運行的時候又根據(jù)型別去調用了子類的方法。而假若子類的這個方法在父類中并沒有定義，則會出錯。

例如，DerivedC類在繼承BaseClass中定義的函數(shù)外，還增加了幾個函數(shù)（例如 myFun()）

分析：

當你使用父類引用指向子類的時候，其實jvm已經(jīng)使用了編譯器產(chǎn)生的類型信息調整轉換了。

這里你可以這樣理解，相當于把不是父類中含有的函數(shù)從虛擬函數(shù)表中設置為不可見的。注意有可能虛擬函數(shù)表中有些函數(shù)地址由于在子類中已經(jīng)被改寫了，所以對象虛擬函數(shù)表中虛擬函數(shù)項目地址已經(jīng)被設置為子類中完成的方法體的地址了。

4、Java與C++多態(tài)性的比較

jvm關于多態(tài)性支持解決方法是和c++中幾乎一樣的，只是c++中編譯器很多是把類型信息和虛擬函數(shù)信息都放在一個虛擬函數(shù)表中，但是利用某種技術來區(qū)別。

Java把類型信息和函數(shù)信息分開放。Java中在繼承以后，子類會重新設置自己的虛擬函數(shù)表，這個虛擬函數(shù)表中的項目有由兩部分組成。從父類繼承的虛擬函數(shù)和子類自己的虛擬函數(shù)。

虛擬函數(shù)調用是經(jīng)過虛擬函數(shù)表間接調用的，所以才得以實現(xiàn)多態(tài)的。Java的所有函數(shù)，除了被聲明為final的，都是用后期綁定。

四. 1個行為,不同的對象,他們具體體現(xiàn)出來的方式不一樣,

比如: 方法重載 overloading 以及 方法重寫(覆蓋)override

class Human{  void run(){輸出 人在跑}  }  class Man extends Human{  void run(){輸出 男人在跑}  }  這個時候,同是跑,不同的對象,不一樣(這個是方法覆蓋的例子)  class Test{  void out(String str){輸出 str}  void out(int i){輸出 i}  }

這個例子是方法重載,方法名相同,參數(shù)表不同

ok,明白了這些還不夠,還用人在跑舉例

Human ahuman=new Man();

這樣我等于實例化了一個Man的對象,并聲明了一個Human的引用,讓它去指向Man這個對象

意思是說,把 Man這個對象當 Human看了.

比如去動物園,你看見了一個動物,不知道它是什么, "這是什么動物? " "這是大熊貓! "

這2句話,就是***的證明,因為不知道它是大熊貓,但知道它的父類是動物,所以,這個大熊貓對象,你把它當成其父類 動物看,這樣子合情合理.這種方式下要注意 new Man();的確實例化了Man對象,所以 ahuman.run()這個方法 輸出的 是 "男人在跑 "如果在子類 Man下你 寫了一些它獨有的方法 比如 eat(),而Human沒有這個方法,在調用eat方法時,一定要注意 強制類型轉換 ((Man)ahuman).eat(),這樣才可以...

對接口來說,情況是類似的...

實例:

package domatic;  //定義超類superA  class superA {  int i = 100;  void fun(int j) {  j = i;  System.out.println("This is superA");  }  }  // 定義superA的子類subB  class subB extends superA {  int m = 1;  void fun(int aa) {  System.out.println("This is subB");  }  }  // 定義superA的子類subC  class subC extends superA {  int n = 1;  void fun(int cc) {  System.out.println("This is subC");  }  }  class Test {   public static void main(String[] args) {  superA a = new superA();  subB b = new subB();  subC c = new subC();  a = b;  a.fun(100);  a = c;  a.fun(200);  }  }  /*  * 上述代碼中subB和subC是超類superA的子類,我們在類Test中聲明了3個引用變量a, b,  * c,通過將子類對象引用賦值給超類對象引用變量來實現(xiàn)動態(tài)方法調用。也許有人會問：  * "為什么(1)和(2)不輸出：This is superA"。  * java的這種機制遵循一個原則：當超類對象引用變量引用子類對象時,  * 被引用對象的類型而不是引用變量的類型決定了調用誰的成員方法,  * 但是這個被調用的方法必須是在超類中定義過的,  * 也就是說被子類覆蓋的方法。  * 所以,不要被上例中(1)和(2)所迷惑,雖然寫成a.fun(),但是由于(1)中的a被b賦值,  * 指向了子類subB的一個實例,因而(1)所調用的fun()實際上是子類subB的成員方法fun(),  * 它覆蓋了超類superA的成員方法fun()；同樣(2)調用的是子類subC的成員方法fun()。  * 另外,如果子類繼承的超類是一個抽象類,雖然抽象類不能通過new操作符實例化,  * 但是可以創(chuàng)建抽象類的對象引用指向子類對象,以實現(xiàn)運行時多態(tài)性。具體的實現(xiàn)方法同上例。  * 不過,抽象類的子類必須覆蓋實現(xiàn)超類中的所有的抽象方法,  * 否則子類必須被abstract修飾符修飾,當然也就不能被實例化了  */

以上大多數(shù)是以子類覆蓋父類的方法實現(xiàn)多態(tài).下面是另一種實現(xiàn)多態(tài)的方法-----------重寫父類方法

1.JAVA里沒有多繼承，一個類之能有一個父類。而繼承的表現(xiàn)就是多態(tài)。一個父類可以有多個子類，而在子類里可以重寫父類的方法（例如方法print()），這樣每個子類里重寫的代碼不一樣，自然表現(xiàn)形式就不一樣。這樣用父類的變量去引用不同的子類，在調用這個相同的方法print()的時候得到的結果和表現(xiàn)形式就不一樣了，這就是多態(tài)，相同的消息（也就是調用相同的方法）會有不同的結果。舉例說明：

//父類  public class Father{  //父類有一個打孩子方法  public void hitChild(){  }  }  //子類1  public class Son1 extends Father{  //重寫父類打孩子方法  public void hitChild(){  System.out.println("為什么打我？我做錯什么了！");  }  }  //子類2  public class Son2 extends Father{  //重寫父類打孩子方法  public void hitChild(){  System.out.println("我知道錯了，別打了！");  }  }  //子類3  public class Son3 extends Father{  //重寫父類打孩子方法  public void hitChild(){  System.out.println("我跑，你打不著！");  }  }  //測試類  public class Test{  public static void main(String args[]){  Father father;  father = new Son1();  father.hitChild();  father = new Son2();  father.hitChild();  father = new Son3();  father.hitChild();  }  }

都調用了相同的方法，出現(xiàn)了不同的結果！這就是多態(tài)的表現(xiàn)！

到此，相信大家對“Java多態(tài)性是怎么實現(xiàn)的”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網(wǎng)站，更多相關內(nèi)容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續(xù)學習！