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Java中如何使用静态和动态绑定来实现多态性

发布时间:2023-05-31 19:22:33

多态指的是同一种行为的发生具有不同的表现形式或多种形式的实现方式,Java中的多态主要由静态多态和动态多态来实现。静态多态也称为编译时多态,是在编译期就确定了调用哪个方法,并在方法调用前就确定了实参和形参的类型匹配;动态多态也称为运行时多态,是在程序运行时根据实参的类型匹配调用哪个方法。Java中涉及多态性的最重要的一个概念就是继承和方法的重写,下面将从这两个方面进行解释。

一、继承和方法的重写

继承是Java语言里面实现多态性的一个强大的工具,通过继承,子类可以获得父类的属性和方法,子类还可以继承多个父类的属性和方法。Java的继承采用的是单继承,即一个子类只能继承一个父类,在继承的时候需要使用关键字extends,如下所示:

public class ParentClass{

    public void print(){
        System.out.println("I am parent class");
    }

}

public class ChildClass extends ParentClass{

    public void print(){
        System.out.println("I am child class");
    }

}

在这个例子中,ParentClass就是一个父类,ChildClass就是继承了ParentClass的一个子类。ChildClass的print()方法覆盖了ParentClass的print()方法,所以当我们调用ChildClass的print()方法的时候会输出"I am child class"而不是"I am parent class"。这就是方法的重写。

二、静态多态

Java中静态多态是通过重载来实现的。方法重载又叫做方法重载多态,是指在一个类中定义多个同名的方法,但它们的参数类型或个数不同,根据不同的参数类型和个数,可以自动调用不同的方法。在编译时,根据方法的参数类型和个数进行选择,也就是在编译期就确定了调用哪个方法。例如:

public class Demo{

    public void print(int num){
        System.out.println("The integer is " + num);
    }

    public void print(String str){
        System.out.println("The string is " + str);
    }

}

在这个例子中,Demo类里面有两个同名的方法print(),一个是接收int类型的参数,一个是接收String类型的参数。当我们传入一个int类型的参数的时候会调用print(int num)方法,当我们传入一个String类型的参数的时候会调用print(String str)方法。

三、动态多态

Java中的动态多态是通过方法的重写和向上转型来实现的。方法的重写在前面已经讲过了,这里重点介绍向上转型。

向上转型就是指将一个子类的实例对象赋值给一个父类的引用变量,例如:

ParentClass p1 = new ChildClass();

在这个例子中,ChildClass是一个子类,ParentClass是一个父类,我们将ChildClass的实例对象赋值给一个ParentClass的引用变量p1。这样做是没有问题的,因为ChildClass继承了ParentClass,所以ChildClass也是ParentClass的一种类型。但是,当我们使用这个引用变量调用方法的时候,需要根据实参的类型匹配调用哪种方法,这就是动态多态。例如:

ParentClass p1 = new ChildClass();
p1.print();

在这个例子中,p1是一个ParentClass类型的引用变量,但是它指向的实例对象是ChildClass的一个对象,当我们调用p1的print()方法的时候,实际上被调用的是ChildClass中重写的print()方法。这就是动态多态性。

四、结论

Java中的静态和动态多态性都是实现多态性的一种方式,静态多态是基于方法的重载实现的,动态多态基于方法的重写和向上转型实现的。静态多态是在编译期确定调用哪个方法,动态多态则是在运行期根据实参的类型匹配调用哪个方法。掌握了多态性的概念和实现方式,我们就可以更好的理解Java语言中的核心机制了。