在Java中，当有人问:
什么是多态性?
重载或重写是可以接受的答案吗?
我认为事情远不止如此。
如果你有一个抽象基类，它定义了一个没有实现的方法，并且你在子类中定义了这个方法，这仍然是覆盖的吗?
我认为超负荷肯定不是正确的答案。
当前回答
重写和重载都用于实现多态性。
你可以在一个类中有一个方法 它在或中被覆盖 更多的子类。这个方法可以 不同的东西取决于哪个 类用于实例化对象。
abstract class Beverage {
boolean isAcceptableTemperature();
}
class Coffee extends Beverage {
boolean isAcceptableTemperature() {
return temperature > 70;
}
}
class Wine extends Beverage {
boolean isAcceptableTemperature() {
return temperature < 10;
}
}
你也可以有一种方法 用两组或多组参数重载。这个方法可以 不同的东西基于 传递的参数类型。
class Server {
public void pour (Coffee liquid) {
new Cup().fillToTopWith(liquid);
}
public void pour (Wine liquid) {
new WineGlass().fillHalfwayWith(liquid);
}
public void pour (Lemonade liquid, boolean ice) {
Glass glass = new Glass();
if (ice) {
glass.fillToTopWith(new Ice());
}
glass.fillToTopWith(liquid);
}
}
其他回答
没有:
重载是指使用相同的函数名，但接受不同的参数。
重写是指子类用自己的方法替换父类的方法(这本身不构成多态性)。
多态性是后期绑定，例如，基类(父类)方法被调用，但直到运行时应用程序才知道实际对象是什么——它可能是一个方法不同的子类。这是因为任何子类都可以在定义基类的地方使用。
在Java中，你可以在集合库中看到很多多态性:
int countStuff(List stuff) {
return stuff.size();
}
List是基类，编译器不知道你计数的是链表、向量、数组还是自定义列表实现，只要它像List一样:
List myStuff = new MyTotallyAwesomeList();
int result = countStuff(myStuff);
如果你超载了，你会:
int countStuff(LinkedList stuff) {...}
int countStuff(ArrayList stuff) {...}
int countStuff(MyTotallyAwesomeList stuff) {...}
etc...
编译器会选择countStuff()的正确版本来匹配参数。
表达多态性最清晰的方法是通过抽象基类(或接口)
public abstract class Human{
...
public abstract void goPee();
}
这个类是抽象的，因为goPee()方法对人类是不可定义的。它只对子类Male和Female可定义。此外，人是一个抽象的概念——你不能创造一个既不是男性也不是女性的人。一定是两者之一。
因此，我们通过使用抽象类来延迟实现。
public class Male extends Human{
...
@Override
public void goPee(){
System.out.println("Stand Up");
}
}
and
public class Female extends Human{
...
@Override
public void goPee(){
System.out.println("Sit Down");
}
}
现在我们可以让一屋子的人去尿尿了。
public static void main(String[] args){
ArrayList<Human> group = new ArrayList<Human>();
group.add(new Male());
group.add(new Female());
// ... add more...
// tell the class to take a pee break
for (Human person : group) person.goPee();
}
运行该命令会得到:
Stand Up
Sit Down
...
多态性简单来说就是“多种形式”。
它不需要继承来实现…作为接口实现，它根本不是继承，服务于多态需求。可以说，接口实现比继承更能满足多态需求。
例如，你会创建一个超类来描述所有会飞的东西吗?我不这么认为。你最好创建一个描述飞行的界面，然后就这样吧。
因此，由于接口描述行为，而方法名描述行为(对程序员来说)，将方法重载视为一种较小形式的多态性并不过分。
虽然，多态性已经在这篇文章中解释了很多细节，但我想更强调为什么它的一部分。
为什么多态性在任何面向对象语言中都如此重要。
让我们尝试为一个有或没有继承/多态性的电视构建一个简单的应用程序。在发布每个版本的应用程序后，我们会做一个小型回顾。
假设你是一家电视公司的软件工程师，你被要求为音量、亮度和颜色控制器编写软件，根据用户命令增加或减少它们的值。
首先，您可以通过添加来为每个特性编写类
set:—设置控制器的值。(假设它有特定于控制器的代码) get:—获取控制器的值。(假设它有特定于控制器的代码) 调整:—验证输入和设置控制器。(通用验证. .独立于控制器) 用户输入映射到控制器:—获取用户输入并相应调用控制器。
应用程序版本1
import java.util.Scanner;
class VolumeControllerV1 {
private int value;
int get() {
return value;
}
void set(int value) {
System.out.println("Old value of VolumeController \t"+this.value);
this.value = value;
System.out.println("New value of VolumeController \t"+this.value);
}
void adjust(int value) {
int temp = this.get();
if(((value > 0) && (temp >= 100)) || ((value < 0) && (temp <= 0))) {
System.out.println("Can not adjust any further");
return;
}
this.set(temp + value);
}
}
class BrightnessControllerV1 {
private int value;
int get() {
return value;
}
void set(int value) {
System.out.println("Old value of BrightnessController \t"+this.value);
this.value = value;
System.out.println("New value of BrightnessController \t"+this.value);
}
void adjust(int value) {
int temp = this.get();
if(((value > 0) && (temp >= 100)) || ((value < 0) && (temp <= 0))) {
System.out.println("Can not adjust any further");
return;
}
this.set(temp + value);
}
}
class ColourControllerV1 {
private int value;
int get() {
return value;
}
void set(int value) {
System.out.println("Old value of ColourController \t"+this.value);
this.value = value;
System.out.println("New value of ColourController \t"+this.value);
}
void adjust(int value) {
int temp = this.get();
if(((value > 0) && (temp >= 100)) || ((value < 0) && (temp <= 0))) {
System.out.println("Can not adjust any further");
return;
}
this.set(temp + value);
}
}
/*
* There can be n number of controllers
* */
public class TvApplicationV1 {
public static void main(String[] args) {
VolumeControllerV1 volumeControllerV1 = new VolumeControllerV1();
BrightnessControllerV1 brightnessControllerV1 = new BrightnessControllerV1();
ColourControllerV1 colourControllerV1 = new ColourControllerV1();
OUTER: while(true) {
Scanner sc=new Scanner(System.in);
System.out.println(" Enter your option \n Press 1 to increase volume \n Press 2 to decrease volume");
System.out.println(" Press 3 to increase brightness \n Press 4 to decrease brightness");
System.out.println(" Press 5 to increase color \n Press 6 to decrease color");
System.out.println("Press any other Button to shutdown");
int button = sc.nextInt();
switch (button) {
case 1: {
volumeControllerV1.adjust(5);
break;
}
case 2: {
volumeControllerV1.adjust(-5);
break;
}
case 3: {
brightnessControllerV1.adjust(5);
break;
}
case 4: {
brightnessControllerV1.adjust(-5);
break;
}
case 5: {
colourControllerV1.adjust(5);
break;
}
case 6: {
colourControllerV1.adjust(-5);
break;
}
default:
System.out.println("Shutting down...........");
break OUTER;
}
}
}
}
现在，您已经准备好部署工作应用程序的第一个版本了。该分析到目前为止所做的工作了。
TV应用程序版本1中的问题
调整(int值)代码在所有三个类中都是重复的。您希望最小化代码表里不一。(但是您没有想到通用代码并将其移动到某个超类以避免重复代码)
只要应用程序按预期工作，您就决定接受这种情况。
有时候，你的Boss会回来找你，要求你在现有的应用程序中添加重置功能。Reset会将所有3个控制器设置为各自的默认值。
您开始为新功能编写一个新类(ResetFunctionV2)，并为这个新功能映射用户输入映射代码。
应用程序版本2
import java.util.Scanner;
class VolumeControllerV2 {
private int defaultValue = 25;
private int value;
int getDefaultValue() {
return defaultValue;
}
int get() {
return value;
}
void set(int value) {
System.out.println("Old value of VolumeController \t"+this.value);
this.value = value;
System.out.println("New value of VolumeController \t"+this.value);
}
void adjust(int value) {
int temp = this.get();
if(((value > 0) && (temp >= 100)) || ((value < 0) && (temp <= 0))) {
System.out.println("Can not adjust any further");
return;
}
this.set(temp + value);
}
}
class BrightnessControllerV2 {
private int defaultValue = 50;
private int value;
int get() {
return value;
}
int getDefaultValue() {
return defaultValue;
}
void set(int value) {
System.out.println("Old value of BrightnessController \t"+this.value);
this.value = value;
System.out.println("New value of BrightnessController \t"+this.value);
}
void adjust(int value) {
int temp = this.get();
if(((value > 0) && (temp >= 100)) || ((value < 0) && (temp <= 0))) {
System.out.println("Can not adjust any further");
return;
}
this.set(temp + value);
}
}
class ColourControllerV2 {
private int defaultValue = 40;
private int value;
int get() {
return value;
}
int getDefaultValue() {
return defaultValue;
}
void set(int value) {
System.out.println("Old value of ColourController \t"+this.value);
this.value = value;
System.out.println("New value of ColourController \t"+this.value);
}
void adjust(int value) {
int temp = this.get();
if(((value > 0) && (temp >= 100)) || ((value < 0) && (temp <= 0))) {
System.out.println("Can not adjust any further");
return;
}
this.set(temp + value);
}
}
class ResetFunctionV2 {
private VolumeControllerV2 volumeControllerV2 ;
private BrightnessControllerV2 brightnessControllerV2;
private ColourControllerV2 colourControllerV2;
ResetFunctionV2(VolumeControllerV2 volumeControllerV2, BrightnessControllerV2 brightnessControllerV2, ColourControllerV2 colourControllerV2) {
this.volumeControllerV2 = volumeControllerV2;
this.brightnessControllerV2 = brightnessControllerV2;
this.colourControllerV2 = colourControllerV2;
}
void onReset() {
volumeControllerV2.set(volumeControllerV2.getDefaultValue());
brightnessControllerV2.set(brightnessControllerV2.getDefaultValue());
colourControllerV2.set(colourControllerV2.getDefaultValue());
}
}
/*
* so on
* There can be n number of controllers
*
* */
public class TvApplicationV2 {
public static void main(String[] args) {
VolumeControllerV2 volumeControllerV2 = new VolumeControllerV2();
BrightnessControllerV2 brightnessControllerV2 = new BrightnessControllerV2();
ColourControllerV2 colourControllerV2 = new ColourControllerV2();
ResetFunctionV2 resetFunctionV2 = new ResetFunctionV2(volumeControllerV2, brightnessControllerV2, colourControllerV2);
OUTER: while(true) {
Scanner sc=new Scanner(System.in);
System.out.println(" Enter your option \n Press 1 to increase volume \n Press 2 to decrease volume");
System.out.println(" Press 3 to increase brightness \n Press 4 to decrease brightness");
System.out.println(" Press 5 to increase color \n Press 6 to decrease color");
System.out.println(" Press 7 to reset TV \n Press any other Button to shutdown");
int button = sc.nextInt();
switch (button) {
case 1: {
volumeControllerV2.adjust(5);
break;
}
case 2: {
volumeControllerV2.adjust(-5);
break;
}
case 3: {
brightnessControllerV2.adjust(5);
break;
}
case 4: {
brightnessControllerV2.adjust(-5);
break;
}
case 5: {
colourControllerV2.adjust(5);
break;
}
case 6: {
colourControllerV2.adjust(-5);
break;
}
case 7: {
resetFunctionV2.onReset();
break;
}
default:
System.out.println("Shutting down...........");
break OUTER;
}
}
}
}
因此，您已经为您的应用程序准备好了Reset特性。但是，现在你开始意识到
TV应用程序版本2中的问题
如果产品中引入了新的控制器，则必须更改Reset特性代码。 如果控制器的计数增长非常高，你将有问题在持有控制器的引用。 重置特性代码与所有控制器类的代码紧密耦合(以获取和设置默认值)。 重置功能类(ResetFunctionV2)可以访问控制器类的其他方法(调整)，这是不可取的。
与此同时，你从你的老板那里听说，你可能必须添加一个功能，其中每个控制器在启动时，需要通过互联网从公司的托管驱动程序库中检查最新版本的驱动程序。
现在，您开始认为这个要添加的新功能类似于Reset功能，如果您不重新分解应用程序，应用程序问题(V2)将成倍增加。
您开始考虑使用继承，以便能够利用JAVA的多态能力，并添加一个新的抽象类(ControllerV3)
声明get和set方法的签名。 包含调整方法实现，该方法之前在所有控制器中复制。 声明setDefault方法，以便利用多态性轻松实现重置功能。
有了这些改进，您就有了TV应用程序的版本3。
应用程序版本3
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;
abstract class ControllerV3 {
abstract void set(int value);
abstract int get();
void adjust(int value) {
int temp = this.get();
if(((value > 0) && (temp >= 100)) || ((value < 0) && (temp <= 0))) {
System.out.println("Can not adjust any further");
return;
}
this.set(temp + value);
}
abstract void setDefault();
}
class VolumeControllerV3 extends ControllerV3 {
private int defaultValue = 25;
private int value;
public void setDefault() {
set(defaultValue);
}
int get() {
return value;
}
void set(int value) {
System.out.println("Old value of VolumeController \t"+this.value);
this.value = value;
System.out.println("New value of VolumeController \t"+this.value);
}
}
class BrightnessControllerV3 extends ControllerV3 {
private int defaultValue = 50;
private int value;
public void setDefault() {
set(defaultValue);
}
int get() {
return value;
}
void set(int value) {
System.out.println("Old value of BrightnessController \t"+this.value);
this.value = value;
System.out.println("New value of BrightnessController \t"+this.value);
}
}
class ColourControllerV3 extends ControllerV3 {
private int defaultValue = 40;
private int value;
public void setDefault() {
set(defaultValue);
}
int get() {
return value;
}
void set(int value) {
System.out.println("Old value of ColourController \t"+this.value);
this.value = value;
System.out.println("New value of ColourController \t"+this.value);
}
}
class ResetFunctionV3 {
private List<ControllerV3> controllers = null;
ResetFunctionV3(List<ControllerV3> controllers) {
this.controllers = controllers;
}
void onReset() {
for (ControllerV3 controllerV3 :this.controllers) {
controllerV3.setDefault();
}
}
}
/*
* so on
* There can be n number of controllers
*
* */
public class TvApplicationV3 {
public static void main(String[] args) {
VolumeControllerV3 volumeControllerV3 = new VolumeControllerV3();
BrightnessControllerV3 brightnessControllerV3 = new BrightnessControllerV3();
ColourControllerV3 colourControllerV3 = new ColourControllerV3();
List<ControllerV3> controllerV3s = new ArrayList<>();
controllerV3s.add(volumeControllerV3);
controllerV3s.add(brightnessControllerV3);
controllerV3s.add(colourControllerV3);
ResetFunctionV3 resetFunctionV3 = new ResetFunctionV3(controllerV3s);
OUTER: while(true) {
Scanner sc=new Scanner(System.in);
System.out.println(" Enter your option \n Press 1 to increase volume \n Press 2 to decrease volume");
System.out.println(" Press 3 to increase brightness \n Press 4 to decrease brightness");
System.out.println(" Press 5 to increase color \n Press 6 to decrease color");
System.out.println(" Press 7 to reset TV \n Press any other Button to shutdown");
int button = sc.nextInt();
switch (button) {
case 1: {
volumeControllerV3.adjust(5);
break;
}
case 2: {
volumeControllerV3.adjust(-5);
break;
}
case 3: {
brightnessControllerV3.adjust(5);
break;
}
case 4: {
brightnessControllerV3.adjust(-5);
break;
}
case 5: {
colourControllerV3.adjust(5);
break;
}
case 6: {
colourControllerV3.adjust(-5);
break;
}
case 7: {
resetFunctionV3.onReset();
break;
}
default:
System.out.println("Shutting down...........");
break OUTER;
}
}
}
}
虽然V2问题列表中列出的大部分问题都得到了解决
TV应用程序版本3中的问题
重置功能类(ResetFunctionV3)可以访问控制器类的其他方法(调整)，这是不可取的。
同样，您考虑解决这个问题，因为现在还有另一个特性(启动时更新驱动程序)需要实现。如果你不修复它，它也会被复制到新的功能上。
因此，将抽象类中定义的契约划分为两个接口
重置功能。 驱动程序更新。
并让你的第一个具体类实现如下所示
应用程序版本4
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;
interface OnReset {
void setDefault();
}
interface OnStart {
void checkForDriverUpdate();
}
abstract class ControllerV4 implements OnReset,OnStart {
abstract void set(int value);
abstract int get();
void adjust(int value) {
int temp = this.get();
if(((value > 0) && (temp >= 100)) || ((value < 0) && (temp <= 0))) {
System.out.println("Can not adjust any further");
return;
}
this.set(temp + value);
}
}
class VolumeControllerV4 extends ControllerV4 {
private int defaultValue = 25;
private int value;
@Override
int get() {
return value;
}
void set(int value) {
System.out.println("Old value of VolumeController \t"+this.value);
this.value = value;
System.out.println("New value of VolumeController \t"+this.value);
}
@Override
public void setDefault() {
set(defaultValue);
}
@Override
public void checkForDriverUpdate() {
System.out.println("Checking driver update for VolumeController .... Done");
}
}
class BrightnessControllerV4 extends ControllerV4 {
private int defaultValue = 50;
private int value;
@Override
int get() {
return value;
}
@Override
void set(int value) {
System.out.println("Old value of BrightnessController \t"+this.value);
this.value = value;
System.out.println("New value of BrightnessController \t"+this.value);
}
@Override
public void setDefault() {
set(defaultValue);
}
@Override
public void checkForDriverUpdate() {
System.out.println("Checking driver update for BrightnessController .... Done");
}
}
class ColourControllerV4 extends ControllerV4 {
private int defaultValue = 40;
private int value;
@Override
int get() {
return value;
}
void set(int value) {
System.out.println("Old value of ColourController \t"+this.value);
this.value = value;
System.out.println("New value of ColourController \t"+this.value);
}
@Override
public void setDefault() {
set(defaultValue);
}
@Override
public void checkForDriverUpdate() {
System.out.println("Checking driver update for ColourController .... Done");
}
}
class ResetFunctionV4 {
private List<OnReset> controllers = null;
ResetFunctionV4(List<OnReset> controllers) {
this.controllers = controllers;
}
void onReset() {
for (OnReset onreset :this.controllers) {
onreset.setDefault();
}
}
}
class InitializeDeviceV4 {
private List<OnStart> controllers = null;
InitializeDeviceV4(List<OnStart> controllers) {
this.controllers = controllers;
}
void initialize() {
for (OnStart onStart :this.controllers) {
onStart.checkForDriverUpdate();
}
}
}
/*
* so on
* There can be n number of controllers
*
* */
public class TvApplicationV4 {
public static void main(String[] args) {
VolumeControllerV4 volumeControllerV4 = new VolumeControllerV4();
BrightnessControllerV4 brightnessControllerV4 = new BrightnessControllerV4();
ColourControllerV4 colourControllerV4 = new ColourControllerV4();
List<ControllerV4> controllerV4s = new ArrayList<>();
controllerV4s.add(brightnessControllerV4);
controllerV4s.add(volumeControllerV4);
controllerV4s.add(colourControllerV4);
List<OnStart> controllersToInitialize = new ArrayList<>();
controllersToInitialize.addAll(controllerV4s);
InitializeDeviceV4 initializeDeviceV4 = new InitializeDeviceV4(controllersToInitialize);
initializeDeviceV4.initialize();
List<OnReset> controllersToReset = new ArrayList<>();
controllersToReset.addAll(controllerV4s);
ResetFunctionV4 resetFunctionV4 = new ResetFunctionV4(controllersToReset);
OUTER: while(true) {
Scanner sc=new Scanner(System.in);
System.out.println(" Enter your option \n Press 1 to increase volume \n Press 2 to decrease volume");
System.out.println(" Press 3 to increase brightness \n Press 4 to decrease brightness");
System.out.println(" Press 5 to increase color \n Press 6 to decrease color");
System.out.println(" Press 7 to reset TV \n Press any other Button to shutdown");
int button = sc.nextInt();
switch (button) {
case 1: {
volumeControllerV4.adjust(5);
break;
}
case 2: {
volumeControllerV4.adjust(-5);
break;
}
case 3: {
brightnessControllerV4.adjust(5);
break;
}
case 4: {
brightnessControllerV4.adjust(-5);
break;
}
case 5: {
colourControllerV4.adjust(5);
break;
}
case 6: {
colourControllerV4.adjust(-5);
break;
}
case 7: {
resetFunctionV4.onReset();
break;
}
default:
System.out.println("Shutting down...........");
break OUTER;
}
}
}
}
现在，您所面临的所有问题都得到了解决，并且您意识到使用继承和多态性可以实现
Keep various part of application loosely coupled.( Reset or Driver Update feature components don’t need to be made aware of actual controller classes(Volume, Brightness and Colour), any class implementing OnReset or OnStart will be acceptable to Reset or Driver Update feature components respectively). Application enhancement becomes easier.(New addition of controller wont impact reset or driver update feature component, and it is now really easy for you to add new ones) Keep layer of abstraction.(Now Reset feature can see only setDefault method of controllers and Reset feature can see only checkForDriverUpdate method of controllers)
希望，这有帮助:-)
多态性是一个对象以多种形式出现的能力。这涉及到使用继承和虚函数来构建可交换的对象族。基类包含虚函数的原型，这些原型可能未实现，也可能具有应用程序指定的默认实现，而各种派生类都以不同的方式实现它们，以影响不同的行为。
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