Java 编译时多态和运行时多态


        根据何时确定执行多态方法中的哪一个,多态分为两种情况:编译时多态和运行时多态。如果在编译时能够确定执行多态方法

中的哪一个,称为编译时多态,否则称为运行时多态。


一、编译时多态

       方法重载都是编译时多态。根据实际参数的数据类型、个数和次序,Java在编译时能够确定执行重载方法中的哪一个。

        方法覆盖表现出两种多态性,当对象引用本类实例时,为编译时多态,否则为运行时多态。例如,以下声明p、m引用本类实例,调用toString()方法是编译时多态。


public class Test {

public static void main(String[] args) {
Person p = new Person(); //对象引用本类实例
Man m = new Man(); //编译时多态,执行Person类的toString()
System.out.println(p.toString());
System.out.println(m.toString()); //编译时多态,执行Man类的toString()
}
}

class Person{
public String toString() {
String name = "Person";
return name;
}
}

class Man extends Person{
public String toString(){
String name = "Man";
return name;
}
}


二、运行时多态

1.当以下父类对象p引用子类实例时,p.toString)执行谁的setName()方法?

Person p = new Man();   
p.toString();

       Java支持运行时多态,意为p.toString()实际执行p所引用实例的toString(),究竟执行Person类还是Man类的方法,运行时再确定。如果Man类声明了toString()方法,则执行之;否则执行Person类的toString()方法。


        程序运行时,Java从实例所属的类开始寻找匹配的方法执行,如果当前类中没有匹配的方法,则沿着继承关系逐层向上,依次在父类或各祖先类中寻找匹配方法,直到Object类。寻找p.toString()匹配执行方法的过程如下图所示。


        因此,父类对象只能执行那些在父类中声明、被子类覆盖了的子类方法,如toString(),不能执行子类增加的成员方法。


2.将上述例子中toString方法改为getName,因为在Object类中有toString类,无法测试Person与Man中所匹配的执行方法。

public class Test {   //例子2
public static void main(String[] args) {
Person p = new Man();
System.out.println(((Man) p).getName()); //返回结果为Man
}
}

class Person{}

class Man extends Person{
public String getName(){
String name = "Man";
return name;
}
}

此例中Person类型要引用Man类的实例,因Person中未定义setName()方法,故需要把Person类显式地转换为Man类,然后调用Man中的getName方法。


3.将例子1中Person和Man的方法名改为静态的getName()方法,会返回什么结果呢?

public class Test {   //例子3

public static void main(String[] args) {
Person p = new Man();
System.out.println(p.type); //返回结果为P
System.out.println(p.getName()); //返回结果为Person

}

}

class Person{

String type = "P";
public static String getName() {
String name = "Person";
return name;
}
}

class Man extends Person{

String type = "M";
public static String getName(){
String name = "Man";
return name;
}
}

         栗子中子类Man隐藏父类Person的属性,而 Person p = new Man() 表示“先声明一个Person类的对象p,然后用Man类对 p进行实例化”,即引用类型为Person类,实际代表的是Man类。因此,访问的是Person的属性及静态方法,详细解释如下。


        所谓静态,就是在运行时,虚拟机已经认定此方法属于哪个类。“重写”只能适用于实例方法,不能用于静态方法。对于静态方法,只能隐藏,重载,继承。

       子类对于父类静态方法的隐藏(hide),子类的静态方法完全体现不了多态,就像子类属性隐藏父类属性一样,在利用引用访问对象的属性或静态方法时,是引用类型决定了实际上访问的是哪个属性,而非当前引用实际代表的是哪个类。因此,子类静态方法不能覆盖父类的静态方法。 

        父类中属性只能被隐藏,而不能被覆盖;而对于方法来说,方法隐藏只有一种形式,就是父类和子类存在相同的静态方法。



参考文献:

Java程序设计实用教程


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