關於多態的一個經典實例

廢話不多說,直接上代碼。。。

public class A {
    public String show(D obj) {
        return ("A and D");
    }
 
    public String show(A obj) {
        return ("A and A");
    } 
 
}
 
public class B extends A{
    public String show(B obj){      //方法重載
        return ("B and B");
    }
    
    public String show(A obj){      //方法重寫
        return ("B and A");
    } 
}
 
public class C extends B{
 
}
 
public class D extends B{
 
}
 
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        A a1 = new A();
        A a2 = new B();
        B b = new B();
        C c = new C();
        D d = new D();
        
        System.out.println("1--" + a1.show(b));
        System.out.println("2--" + a1.show(c));
        System.out.println("3--" + a1.show(d));
        System.out.println("4--" + a2.show(b));
        System.out.println("5--" + a2.show(c));
        System.out.println("6--" + a2.show(d));
        System.out.println("7--" + b.show(b));
        System.out.println("8--" + b.show(c));
        System.out.println("9--" + b.show(d));      
    }
}

 

運行結果:

1--A and A
2--A and A
3--A and D
4--B and A
5--B and A
6--A and D
7--B and B
8--B and B
9--A and D

在這裏看結果1、2、3還好理解,從4開始就開始糊塗了,對於4來說爲什麼輸出不是“B and B”呢?

      首先我們先看一句話: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。這句話對多態進行了一個概括。其實在繼承鏈中對象方法的調用存在一個優先級:this.show(O)、super.show(O)、this.show((super)O)、super.show((super)O)。

分析:

我們先分析⑤,a2.show(c),a2是A類型的引用變量,所以this就代表了A,a2.show(c),它在A類中找發現沒有找到,於是到A的超類中找(super),由於A沒有超類(Object除外),所以跳到第三級,也就是this.show((super)O),C的超類有B、A,所以(super)O即(super)C爲B、A,並且優先找C的上一級父類B(可以理解爲就近原則),即在A中找show(B obj),但很遺憾沒找到,進而在A中找到了show(A obj),同時由於a2是B類的一個引用且B類重寫了show(A obj),因此最終會調用子類B類的show(A obj)方法,結果也就是B and A。

再看④,這裏a2是引用變量,爲A類型,它引用的是B對象,因此按照上面那句話的意思是說有B來決定調用誰的方法,所以a2.show(b)應該要調用B中的show(B obj),產生的結果應該是“B and B”,但是爲什麼會與前面的運行結果產生差異呢?這裏我們忽略了後面那句話“但是這兒被調用的方法必須是在超類中定義過的”,那麼show(B obj)在A類中存在嗎?根本就不存在!所以這句話在這裏不適用?那麼難道是這句話錯誤了?非也!其實這句話還隱含這這句話:它仍然要按照繼承鏈中調用方法的優先級來確認。所以它纔會在A類中找到show(A obj),同時由於B重寫了該方法所以纔會調用B類中的方法,否則就會調用A類中的方法。

再比如⑧,b.show(c),b是一個引用變量,類型爲B,則this爲b,c是C的一個實例,於是它到類B找show(C obj)方法,沒有找到,轉而到B的超類A裏面找,A裏面也沒有,因此也轉到第三優先級this.show((super)O),this爲b,O爲C,(super)O即(super)C即B,因此它到B裏面找show(B obj)方法,找到了,由於b引用的是類B的一個對象,因此直接鎖定到類B的show(B obj),輸出爲"B and B”。
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      按照同樣的方法我也可以確認其他的答案。

      方法已經找到了但是我們這裏還是存在一點疑問,我們還是來看這句話: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。這我們用一個例子來說明這句話所代表的含義:a2.show(b);

      這裏a2是引用變量,爲A類型,它引用的是B對象,因此按照上面那句話的意思是說有B來決定調用誰的方法,所以a2.show(b)應該要調用B中的show(B obj),產生的結果應該是“B and B”,但是爲什麼會與前面的運行結果產生差異呢?這裏我們忽略了後面那句話“但是這兒被調用的方法必須是在超類中定義過的”,那麼show(B obj)在A類中存在嗎?根本就不存在!所以這句話在這裏不適用?那麼難道是這句話錯誤了?非也!其實這句話還隱含這這句話:它仍然要按照繼承鏈中調用方法的優先級來確認。所以它纔會在A類中找到show(A obj),同時由於B重寫了該方法所以纔會調用B類中的方法,否則就會調用A類中的方法。

      所以多態機制遵循的原則概括爲: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,但是它仍然要根據繼承鏈中方法調用的優先級來確認方法,該優先級爲:this.show(O)、super.show(O)、this.show((super)O)、super.show((super)O)。
 

 

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