詳解Java面向對象之多態的原理與實現

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何為多態

定義：

多態是指不同的子類在繼承父類後分別都重寫覆蓋瞭父類的方法，即父類同一個方法，在繼承的子類中表現出不同的形式。系統在運行時（而非編譯時），能夠根據其類型確定調用哪個重載的成員函數的能力，稱為多態性。

特點：

（1）多態是面向對象的重要特性，簡單點說:“一個接口，多種實現”，就是同一種事物表現出的多種形態。

（2）多態就是抽象化的一種體現，把一系列具體事物的共同點抽象出來, 再通過這個抽象的事物, 與不同的具體事物進行對話。

（3）對不同類的對象發出相同的消息將會有不同的行為。

（4）多態允許將子類的對象當作父類的對象使用，某父類型的引用指向其子類型的對象,調用的方法是該子類型的方法。這裡引用和調用方法的代碼編譯前就已經決定瞭,而引用所指向的對象可以在運行期間動態綁定。

（5）多態分為編譯時多態（函數參數個數不同或者參數類型不同）和運行時多態（虛函數和純虛函數）。

作用：

（1）應用程序不必為每一個派生類編寫功能調用，隻需要對抽象基類進行處理即可。大大提高程序的可復用性。//繼承

（2）派生類的功能可以被基類的方法或引用變量所調用，這叫向後兼容，可以提高可擴充性和可維護性。

（3）隱藏實現細節，使得代碼能夠模塊化（虛函數）。

代碼實現

運算類：

/**
 * @author : [LiuYanQiang]
 * @version : [v1.0]
 * @className : Operation
 * @description : [運算類]
 * @createTime : [2022/5/27 20:04]
 * @updateUser : [LiuYanQiang]
 * @updateTime : [2022/5/27 20:04]
 * @updateRemark : [描述說明本次修改內容]
 */
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();
}

加法類：

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

減法類：

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

乘法類：

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

除法類：

/**
 * @author : [LiuYanQiang]
 * @version : [v1.0]
 * @className : OperationDiv
 * @description : [除法類]
 * @createTime : [2022/5/27 20:16]
 * @updateUser : [LiuYanQiang]
 * @updateTime : [2022/5/27 20:16]
 * @updateRemark : [描述說明本次修改內容]
 */
public class OperationDiv extends Operation {
    @Override
    public double getResult() {
        double result = 0;
        if (super.get_numberB() == 0) {
            System.out.println("除數不能為0");
        } else {
            result = super.get_numberA() / super.get_numberB();
        }
        return result;
    }
}

簡單工廠類：

/**
 * @author : [LiuYanQiang]
 * @version : [v1.0]
 * @className : OperationFactory
 * @description : [簡單工廠類]
 * @createTime : [2022/5/27 20:16]
 * @updateUser : [LiuYanQiang]
 * @updateTime : [2022/5/27 20:16]
 * @updateRemark : [描述說明本次修改內容]
 */
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;
    }
}

客戶端主方法類：

/**
 * @author : [LiuYanQiang]
 * @version : [v1.0]
 * @className : Main
 * @description : [客戶端]
 * @createTime : [2022/5/27 20:18]
 * @updateUser : [LiuYanQiang]
 * @updateTime : [2022/5/27 20:18]
 * @updateRemark : [描述說明本次修改內容]
 */
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());
    }
}

多態理解

我們都知道封裝是為瞭讓類的調用者不需要知道類的實現細節，而多態能讓類的調用者連這個類的類型是什麼都不必知道，隻需要知道這個對象具有某個方法即可。

因此，多態可以理解成是封裝的更進一步，讓類調用者對類的使用成本進一步降低，提高程序的可擴充性、可維護性、可復用性。

以上就是詳解Java面向對象之多態的原理與實現的詳細內容，更多關於Java多態的資料請關註WalkonNet其它相關文章！

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