多态的韵律：探寻 Java 中编译时与运行时绑定的奥秘

闲谈

2023-09-27 01:03:56

涉足 Java 中的多态世界：编译时与运行时绑定之舞

多态性是一个编程术语，是指对象能够以不同的形式出现。在 Java 中，多态性允许你使用单一接口或父类引用来处理不同类型的对象。

Java 中有两种多态性：编译时多态性和运行时多态性。

编译时多态性 发生在编译阶段。当编译器遇到一个多态引用时，它会检查这个引用是否与任何已知的类型兼容。如果是，编译器就会生成代码来处理这个引用。否则，编译器会报错。

运行时多态性 发生在运行时。当一个多态引用被用于调用方法时，运行时环境会确定这个引用指向的实际对象类型，然后调用该对象类型的方法。

编译时多态性的实现：

通过方法重写来实现。当子类重写父类的方法时，就会发生编译时多态性。编译器会根据对象的实际类型来决定调用哪个方法。例如：

class Animal {
  public void speak() {
    System.out.println("Animal speaks");
  }
}

class Dog extends Animal {
  @Override
  public void speak() {
    System.out.println("Dog barks");
  }
}

class Cat extends Animal {
  @Override
  public void speak() {
    System.out.println("Cat meows");
  }
}

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    Animal animal = new Dog();
    animal.speak(); // prints "Dog barks"

    animal = new Cat();
    animal.speak(); // prints "Cat meows"
  }
}

在这个例子中，Animal 类是父类，Dog 类和 Cat 类是子类。speak() 方法在 Animal 类中被声明，并在 Dog 类和 Cat 类中被重写。当 main() 方法调用 speak() 方法时，编译器会根据 animal 引用的实际类型来决定调用哪个方法。

运行时多态性的实现：

通过接口来实现。当一个类实现了一个接口时，就会发生运行时多态性。接口是一个定义了一组方法的规范，这些方法必须由实现它的类来实现。例如：

interface Speakable {
  void speak();
}

class Dog implements Speakable {
  @Override
  public void speak() {
    System.out.println("Dog barks");
  }
}

class Cat implements Speakable {
  @Override
  public void speak() {
    System.out.println("Cat meows");
  }
}

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    Speakable animal = new Dog();
    animal.speak(); // prints "Dog barks"

    animal = new Cat();
    animal.speak(); // prints "Cat meows"
  }
}