多态
在继承关系中,子类如果定义了一个与父类方法签名完全相同的方法,被称为覆写(Override)。
例如,在Person类中,我们定义了run()方法:
class Person {
public void run() {
System.out.println("Person.run");
}
}
在子类Student中,覆写这个run()方法:
class Student extends Person {
@Override
public void run() {
System.out.println("Student.run");
}
}
Override和Overload不同的是,如果方法签名不同,就是Overload,Overload方法是一个新方法;如果方法签名相同,并且返回值也相同,就是Override。
加上 @Override
可以让编译器帮助检查是否进行了正确的覆写,但是 @Override
不是必需的。希望进行覆写,但是不小心写错了方法签名,编译器会报错。
多态
那么,一个实际类型为Student,引用类型为Person的变量,调用其run()方法,调用的是Person还是Student的run()方法?
运行一下上面的代码就可以知道,实际上调用的方法是Student的run()方法。因此可得出结论:
Java的实例方法调用是基于运行时的实际类型的动态调用,而非变量的声明类型。
这个非常重要的特性在面向对象编程中称之为多态。
即多态是指,针对某个类型的方法调用,其真正执行的方法取决于运行时期实际类型的方法。例如:
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 给一个有普通收入、工资收入和享受国务院特殊津贴的小伙伴算税:
Income[] incomes = new Income[] {
new Income(3000),
new Salary(7500),
new StateCouncilSpecialAllowance(15000)
};
System.out.println(totalTax(incomes));
}
public static double totalTax(Income... incomes) {
double total = 0;
for (Income income: incomes) {
total = total + income.getTax();
}
return total;
}
}
class Income {
protected double income;
public Income(double income) {
this.income = income;
}
public double getTax() {
return income * 0.1; // 税率10%
}
}
class Salary extends Income {
public Salary(double income) {
super(income);
}
@Override
public double getTax() {
if (income <= 5000) {
return 0;
}
return (income - 5000) * 0.2;
}
}
class StateCouncilSpecialAllowance extends Income {
public StateCouncilSpecialAllowance(double income) {
super(income);
}
@Override
public double getTax() {
return 0;
}
}
观察totalTax()方法:利用多态,totalTax()方法只需要和Income打交道,它完全不需要知道Salary和StateCouncilSpecialAllowance的存在,就可以正确计算出总的税。如果我们要新增一种稿费收入,只需要从Income派生,然后正确覆写getTax()方法就可以。把新的类型传入totalTax(),不需要修改任何代码。
所以,多态的特性就是,运行期才能动态决定调用的子类方法。对某个类型调用某个方法,执行的实际方法可能是某个子类的覆写方法。
多态具有一个非常强大的功能,就是允许添加更多类型的子类实现功能扩展,却不需要修改基于父类的代码。
小结
- 子类可以覆写父类的方法(Override),覆写在子类中改变了父类方法的行为;
- Java的方法调用总是作用于运行期对象的实际类型,这种行为称为多态;
- final修饰符有多种作用:
- final修饰的方法可以阻止被覆写;
- final修饰的class可以阻止被继承;
- final修饰的field必须在创建对象时初始化,随后不可修改。