Java面向对象之多态的原理是什么与怎么实现

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何为多态

定义：

多态是指不同的子类在继承父类后分别都重写覆盖了父类的方法，即父类同一个方法，在继承的子类中表现出不同的形式。系统在运行时（而非编译时），能够根据其类型确定调用哪个重载的成员函数的能力，称为多态性。

特点：

（1）多态是面向对象的重要特性，简单点说:“一个接口，多种实现”，就是同一种事物表现出的多种形态。

（2）多态就是抽象化的一种体现，把一系列具体事物的共同点抽象出来, 再通过这个抽象的事物, 与不同的具体事物进行对话。

（3）对不同类的对象发出相同的消息将会有不同的行为。

（4）多态允许将子类的对象当作父类的对象使用，某父类型的引用指向其子类型的对象,调用的方法是该子类型的方法。这里引用和调用方法的代码编译前就已经决定了,而引用所指向的对象可以在运行期间动态绑定。

（5）多态分为编译时多态（函数参数个数不同或者参数类型不同）和运行时多态（虚函数和纯虚函数）。

作用：

（1）应用程序不必为每一个派生类编写功能调用，只需要对抽象基类进行处理即可。大大提高程序的可复用性。//继承

（2）派生类的功能可以被基类的方法或引用变量所调用，这叫向后兼容，可以提高可扩充性和可维护性。

（3）隐藏实现细节，使得代码能够模块化（虚函数）。

代码实现

运算类：

/**
 * @author : [LiuYanQiang]
 * @version : [v1.0]
 * @className : Operation
 * @description : [运算类]
 * @createTime : [2022/5/27 20:04]
 * @updateUser : [LiuYanQiang]
 * @updateTime : [2022/5/27 20:04]
 * @updateRemark : [描述说明本次修改内容]
 */
public abstract class Operation {
 
    private double _numberA;
    private double _numberB;
 
    public double get_numberA() {
        return _numberA;
    }
 
    public void set_numberA(double _numberA) {
        this._numberA = _numberA;
    }
 
    public double get_numberB() {
        return _numberB;
    }
 
    public void set_numberB(double _numberB) {
        this._numberB = _numberB;
    }
 
    public abstract double getResult();
}

加法类：

/**
 * @author : [LiuYanQiang]
 * @version : [v1.0]
 * @className : OperationAdd
 * @description : [加法类]
 * @createTime : [2022/5/27 20:13]
 * @updateUser : [LiuYanQiang]
 * @updateTime : [2022/5/27 20:13]
 * @updateRemark : [描述说明本次修改内容]
 */
public class OperationAdd extends Operation {
    @Override
    public double getResult() {
        double result = 0;
        result = super.get_numberA() + super.get_numberB();
        return result;
    }
}

减法类：

/**
 * @author : [LiuYanQiang]
 * @version : [v1.0]
 * @className : OperationSub
 * @description : [减法类]
 * @createTime : [2022/5/27 20:13]
 * @updateUser : [LiuYanQiang]
 * @updateTime : [2022/5/27 20:13]
 * @updateRemark : [描述说明本次修改内容]
 */
public class OperationSub extends Operation {
    @Override
    public  double getResult() {
        double result = 0;
        result = super.get_numberA() - super.get_numberB();
        return result;
    }
}

乘法类：

/**
 * @author : [LiuYanQiang]
 * @version : [v1.0]
 * @className : OperationMul
 * @description : [乘法类]
 * @createTime : [2022/5/27 20:15]
 * @updateUser : [LiuYanQiang]
 * @updateTime : [2022/5/27 20:15]
 * @updateRemark : [描述说明本次修改内容]
 */
public class OperationMul extends Operation {
    @Override
    public double getResult() {
        double result = 0;
        result = super.get_numberA() * super.get_numberB();
        return result;
    }
}

除法类：

/**
 * @author : [LiuYanQiang]
 * @version : [v1.0]
 * @className : OperationDiv
 * @description : [除法类]
 * @createTime : [2022/5/27 20:16]
 * @updateUser : [LiuYanQiang]
 * @updateTime : [2022/5/27 20:16]
 * @updateRemark : [描述说明本次修改内容]
 */
public class OperationDiv extends Operation {
    @Override
    public double getResult() {
        double result = 0;
        if (super.get_numberB() == 0) {
            System.out.println("除数不能为0");
        } else {
            result = super.get_numberA() / super.get_numberB();
        }
        return result;
    }
}

简单工厂类：

/**
 * @author : [LiuYanQiang]
 * @version : [v1.0]
 * @className : OperationFactory
 * @description : [简单工厂类]
 * @createTime : [2022/5/27 20:16]
 * @updateUser : [LiuYanQiang]
 * @updateTime : [2022/5/27 20:16]
 * @updateRemark : [描述说明本次修改内容]
 */
public class OperationFactory {
    public static Operation createOperation(String operate) {
        Operation operation = null;
        switch (operate) {
            case "+":
                operation = new OperationAdd();
                break;
            case "-":
                operation = new OperationSub();
                break;
            case "*":
                operation = new OperationMul();
                break;
            case "/":
                operation = new OperationDiv();
                break;
        }
        return operation;
    }
}

客户端主方法类：

/**
 * @author : [LiuYanQiang]
 * @version : [v1.0]
 * @className : Main
 * @description : [客户端]
 * @createTime : [2022/5/27 20:18]
 * @updateUser : [LiuYanQiang]
 * @updateTime : [2022/5/27 20:18]
 * @updateRemark : [描述说明本次修改内容]
 */
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Operation operation;
        operation=OperationFactory.createOperation("+");
        operation.set_numberA(1);
        operation.set_numberB(2);
        System.out.println(operation.getResult());
    }
}

多态理解

我们都知道封装是为了让类的调用者不需要知道类的实现细节，而多态能让类的调用者连这个类的类型是什么都不必知道，只需要知道这个对象具有某个方法即可。

因此，多态可以理解成是封装的更进一步，让类调用者对类的使用成本进一步降低，提高程序的可扩充性、可维护性、可复用性。

读到这里，这篇“Java面向对象之多态的原理是什么与怎么实现”文章已经介绍完毕，想要掌握这篇文章的知识点还需要大家自己动手实践使用过才能领会，如果想了解更多相关内容的文章，欢迎关注亿速云行业资讯频道。