现在的位置: 首页 > 综合 > 正文

继承、多态、重载和重写

2018年04月09日 ⁄ 综合 ⁄ 共 5886字 ⁄ 字号 评论关闭


作者:臧圩人(zangweiren)

网址:http://zangweiren.javaeye.com

>>>转载请注明出处!

<<<

什么是多态?它的实现机制是什么呢?重载和重写的区别在那里?这就是这一次我们要回顾的四个十分重要的概念:继承、多态、重载和重写。

继承

简单的说,继承就是在一个现有类型的基础上,通过增加新的方法或者重定义已有方法(下面会讲到,这种方式叫重写)的方式,产生一个新的类型。继承
是面向对象的三个基本特征--封装、继承、多态的其中之一,我们在使用JAVA时编写的每一个类都是在继承,因为在JAVA语言中,
java.lang.Object类是所有类最根本的基类(或者叫父类、超类),如果我们新定义的一个类没有明确地指定继承自哪个基类,那么JAVA就会
默认为它是继承自Object类的。

我们可以把JAVA中的类分为以下三种:

  1. 普通类:使用class定义且不含有抽象方法的类。
  2. 抽象类:使用abstract class定义的类,它可以含有,也可以不含有抽象方法。
  3. 接口类:使用interface定义的类。

在这三种类型之间存在下面的继承规律:

  • 普通类可以继承(extends)普通类,可以继承(extends)抽象类,可以继承(implements)接口。
  • 抽象类可以继承(extends)普通类,可以继承(extends)抽象类,可以继承(implements)接口。
  • 接口只能继承(extends)接口。

请注意上面三条规律中每种继承情况下使用的不同的关键字extends和implements,它们是不可以随意替换的。大家知道,一个普通类继
承一个接口后,必须实现这个接口中定义的所有方法,否则就只能被定义为抽象类。我在这里之所以没有对implements关键字使用“实现”这种说法是因
为从概念上来说它也是表示一种继承关系,而且对于抽象类implements接口的情况下,它并不是一定要实现这个接口定义的任何方法,因此使用继承的说
法更为合理一些。

以上三条规律同时遵守下面这些约束:

  1. 普通类和抽象类都只能最多继承一个普通类,或者最多继承一个抽象类,并且这两种情况是互斥的,也就是说它们要么继承一个普通类,要么继承一个抽象类。
  2. 普通类、抽象类和接口在继承接口时,不受数量的约束,理论上可以继承无限多个接口。当然,对于普通类来说,它必须实现它所继承的所有接口中定义的全部方法。

继承给我们的编程带来的好处就是对原有类的复用(重用)。就像模块的复用一样,类的复用可以提高我们的开发效率,实际上,模块的复用是大量类的复
用叠加后的效果。除了继承之外,我们还可以使用组合的方式来复用类。所谓组合就是把原有类定义为新类的一个属性,通过在新类中调用原有类的方法来实现复
用。如果新定义的类型与原有类型之间不存在被包含的关系,也就是说,从抽象概念上来讲,新定义类型所代表的事物并不是原有类型所代表事物的一种,比如黄种
人是人类的一种,它们之间存在包含与被包含的关系,那么这时组合就是实现复用更好的选择。下面这个例子就是组合方式的一个简单示例:

Java代码 复制代码
  1. public
     
    class
     Sub {  
  2.     private
     Parent p = 
    new
     Parent();  
  3.   
  4.     public
     
    void
     doSomething() {  
  5.         // 复用Parent类的方法
      
  6.         p.method();  
  7.         // other code
      
  8.     }  
  9. }  
  10.   
  11. class
     Parent {  
  12.     public
     
    void
     method() {  
  13.         // do something here
      
  14.     }  
  15. }  

当然,为了使代码更加有效,我们也可以在需要使用到原有类型(比如Parent p)时,才对它进行初始化。

使用继承和组合复用原有的类,都是一种增量式的开发模式,这种方式带来的好处是不需要修改原有的代码,因此不会给原有代码带来新的BUG,也不用
因为对原有代码的修改而重新进行测试,这对我们的开发显然是有益的。因此,如果我们是在维护或者改造一个原有的系统或模块,尤其是对它们的了解不是很透彻
的时候,就可以选择增量开发的模式,这不仅可以大大提高我们的开发效率,也可以规避由于对原有代码的修改而带来的风险。

多态

多态是又一个重要的基本概念,上面说到了,它是面向对象的三个基本特征之一。究竟什么是多态呢?我们先看看下面的例子,来帮助理解:

Java代码 复制代码
  1. //汽车接口
      
  2. interface
     Car {  
  3.     // 汽车名称
      
  4.     String getName();  
  5.   
  6.     // 获得汽车售价
      
  7.     int
     getPrice();  
  8. }  
  9.   
  10. // 宝马
      
  11. class
     BMW 
    implements
     Car {  
  12.     public
     String getName() {  
  13.         return
     
    "BMW"
    ;  
  14.     }  
  15.   
  16.     public
     
    int
     getPrice() {  
  17.         return
     
    300000
    ;  
  18.     }  
  19. }  
  20.   
  21. // 奇瑞QQ
      
  22. class
     CheryQQ 
    implements
     Car {  
  23.     public
     String getName() {  
  24.         return
     
    "CheryQQ"
    ;  
  25.     }  
  26.   
  27.     public
     
    int
     getPrice() {  
  28.         return
     
    20000
    ;  
  29.     }  
  30. }  
  31.   
  32. // 汽车出售店
      
  33. public
     
    class
     CarShop {  
  34.     // 售车收入
      
  35.     private
     
    int
     money = 
    0
    ;  
  36.   
  37.     // 卖出一部车
      
  38.     public
     
    void
     sellCar(Car car) {  
  39.         System.out.println("车型:"
     + car.getName() + 
    "  单价:"
     + car.getPrice());  
  40.         // 增加卖出车售价的收入
      
  41.         money += car.getPrice();  
  42.     }  
  43.   
  44.     // 售车总收入
      
  45.     public
     
    int
     getMoney() {  
  46.         return
     money;  
  47.     }  
  48.   
  49.     public
     
    static
     
    void
     main(String[] args) {  
  50.         CarShop aShop = new
     CarShop();  
  51.         // 卖出一辆宝马
      
  52.         aShop.sellCar(new
     BMW());  
  53.         // 卖出一辆奇瑞QQ
      
  54.         aShop.sellCar(new
     CheryQQ());  
  55.         System.out.println("总收入:"
     + aShop.getMoney());  
  56.     }  
  57. }  

运行结果:

  1. 车型:BMW 单价:300000
  2. 车型:CheryQQ 单价:20000
  3. 总收入:320000

继承是多态得以实现的基础。从字面上理解,多态就是一种类型(都是Car类型)表现出多种状态(宝马汽车的名称是BMW,售价是300000;奇
瑞汽车的名称是CheryQQ,售价是2000)。将一个方法调用同这个方法所属的主体(也就是对象或类)关联起来叫做绑定,分前期绑定和后期绑定两种。
下面解释一下它们的定义:

  1. 前期绑定:在程序运行之前进行绑定,由编译器和连接程序实现,又叫做静态绑定。比如static方法和final方法,注意,这里也包括private方法,因为它是隐式final的。
  2. 后期绑定:在运行时根据对象的类型进行绑定,由方法调用机制实现,因此又叫做动态绑定,或者运行时绑定。除了前期绑定外的所有方法都属于后期绑定。

多态就是在后期绑定这种机制上实现的。多态给我们带来的好处是消除了类之间的耦合关系,使程序更容易扩展。比如在上例中,新增加一种类型汽车的销
售,只需要让新定义的类继承Car类并实现它的所有方法,而无需对原有代码做任何修改,CarShop类的sellCar(Car
car)方法就可以处理新的车型了。新增代码如下:

Java代码 复制代码
  1. // 桑塔纳汽车
      
  2. class
     Santana 
    implements
     Car {  
  3.     public
     String getName() {  
  4.         return
     
    "Santana"
    ;  
  5.     }  
  6.   
  7.     public
     
    int
     getPrice() {  
  8.         return
     
    80000
    ;  
  9.     }  


补充:
1 多态包括方法的多态和对象的多态
2 方法的多态主要是指方法的重写和重载(同名不同参)。
3 我在这里主要解释一下对象的多态:一个对象,多种形态。
4 对象多态的基础: 子类对象可以当做父类对象来看.
例如:Animal a= new Bird();
5 对象多台的核心定理:
a。 如果我们吧子类对象当做父类对象来看,那么我们就只能访问负累中已有定义的属性和方法(不能访问子类扩展的属性和方法)
b。 如果子类吧负累的方法覆盖了,在把子类对象当做负累对象来看,去调用该方法,调用的是覆盖之后的方法(子类中定义的方法)。
6 例如:Animal接口里面有一个eat ()方法

现在有俩个实现类 horse 和 tiger 类。这俩个类分别重写了eat()方法
现在我们new 俩个对象
如: Animal animal1= new horse(); animal1.eat();
调用的就是马的eat方法。执行结果是马吃草;
Animal animal2 = new tiger() ;animal2.eat();
这里调用的就是老虎的eat方法,执行结果就是老虎吃肉;

重载和重写

重载和重写都是针对方法的概念,在弄清楚这两个概念之前,我们先来了解一下什么叫方法的型构。型构就是指方法的组成结构,具体包括方法的名称和参
数,涵盖参数的数量、类型以及出现的顺序,但是不包括方法的返回值类型,访问权限修饰符,以及abstract、static、final等修饰符。比如
下面两个就是具有相同型构的方法:

Java代码 复制代码
  1. public
     
    void
     method(
    int
     i, String s) {  
  2.     // do something
      
  3. }  
  4.   
  5. public
     String method(
    int
     i, String s) {  
  6.     // do something
      
  7. }  

而这两个就是具有不同型构的方法:

Java代码 复制代码
  1. public
     
    void
     method(
    int
     i, String s) {  
  2.     // do something
      
  3. }  
  4.   
  5. public
     
    void
     method(String s, 
    int
     i) {  
  6.     // do something
      
  7. }  

了解完型构的概念后我们再来看看重载和重写,请看它们的定义:

  • 重写,英文名是override,是指在继承情况下,子类中定义了与其基类中方法具有相同型构的新方法,就叫做子类把基类的方法重写了。这是实现多态必须的步骤。
  • 重载,英文名是overload,是指在同一个类中定义了一个以上具有相同名称,但是型构不同的方法。在同一个类中,是不允许定义多于一个的具有相同型构的方法的。

我们来考虑一个有趣的问题:构造器可以被重载吗?答案当然是可以的,我们在实际的编程中也经常这么做。实际上构造器也是一个方法,构造器名就是方
法名,构造器参数就是方法参数,而它的返回值就是新创建的类的实例。但是构造器却不可以被子类重写,因为子类无法定义与基类具有相同型构的构造器。

抱歉!评论已关闭.