什么是多态性,它的用途是什么,如何使用它?


当前回答

简单类比解释

美国的总统采用多态。怎么做?他有很多顾问:

军事顾问 法律顾问 核物理学家(作为顾问) 等等。

每个人只应该对一件事负责:

总统不是镀锌层专家,也不是量子物理专家。他不知道很多事情。但他知道如何管理国家。

代码也是一样:关注点和职责应该被分离到相关的类/人。这使得维护代码更加容易,特别是当您正在进行更改时。变化是不可避免的。当事情发生变化时,您不希望破坏应用程序的其他部分。总统们应该专注于管理国家,而不是进入专业领域的细节:

为什么一个总统知道所有这些具体的事情是一个坏主意?

如果总统明确地告诉人们要做什么,那就意味着总统需要确切地知道要做什么。如果总统自己需要知道具体的事情,这意味着当你需要做出改变时,你需要在两个地方做出改变,而不仅仅是一个地方。

例如,如果EPA改变了污染法律,那么当这种情况发生时:你必须对EPA类和总统类进行更改。在两个地方而不是一个地方更改代码可能是危险的——因为它更难维护。

有没有更好的方法?

有一个更好的方法:总统不需要知道任何事情的细节——他可以从专门负责这些事情的人那里得到最好的建议。

他可以用多态的方法来治理国家。

使用多态方法的例子:

总统所做的就是让人们给他提建议——这就是他在现实生活中所做的——这就是一个好总统应该做的。他的顾问们都有不同的反应,但他们都知道总统是什么意思:Advise()。成百上千的人涌进他的办公室。他们是谁并不重要。总统所知道的是,当他要求他们“建议”时,他们知道如何相应回应:

public class MisterPresident
{
    public void RunTheCountry()
    {
        // assume the Petraeus and Condi classes etc are instantiated.
        petraeus.Advise(); // # Petraeus says send 100,000 troops to Fallujah
        condolezza.Advise(); // # she says negotiate trade deal with Iran
        healthOfficials.Advise(); // # they say we need to spend $50 billion on ObamaCare
    }
}

这种方法允许总统在不了解任何军事、医疗或国际外交的情况下管理国家:细节留给专家。总统需要知道的唯一一件事是:“Advise()”。

你不想要的:

public class MisterPresident
{
    public void RunTheCountry()
    {
        // people walk into the Presidents office and he tells them what to do
        // depending on who they are.

        // Fallujah Advice - Mr Prez tells his military exactly what to do.
        petraeus.IncreaseTroopNumbers();
        petraeus.ImproveSecurity();
        petraeus.PayContractors();

        // Condi diplomacy advice - Prez tells Condi how to negotiate

        condi.StallNegotiations();
        condi.LowBallFigure();
        condi.FireDemocraticallyElectedIraqiLeaderBecauseIDontLikeHim();

        // Health care

        healthOfficial.IncreasePremiums();
        healthOfficial.AddPreexistingConditions();
    }
}

NO! NO! NO! In the above scenario, the president is doing all the work: he knows about increasing troop numbers and pre-existing conditions. This means that if middle eastern policies change, then the president would have to change his commands, as well as the Petraeus class as well. We should only have to change the Petraeus class, because the President shouldn't have to get bogged down in that sort of detail. He doesn't need to know about the details. All he needs to know is that if he makes one order, everything will be taken care of. All the details should be left to the experts.

这使得总统可以做他最擅长的事情:制定总体政策,保持良好的形象,打高尔夫球。

它实际上是如何实现的——通过基类还是公共接口

简而言之,这实际上就是多态性。具体是怎么做到的呢?通过“实现一个公共接口”或者通过使用基类(继承)——参见上面的回答,它们更详细地说明了这一点。(为了更清楚地理解这个概念,您需要知道接口是什么,还需要了解继承是什么。否则,你可能会很挣扎。)

换句话说,Petraeus、Condi和healthoofficial都是“实现接口”的类——让我们称其为IAdvisor接口,它只包含一个方法:Advise()。但现在我们进入细节。

这是最理想的

    public class MisterPresident
    {
            // You can pass in any advisor: Condi, HealthOfficials,
            //  Petraeus etc. The president has no idea who it will 
            // be. But he does know that he can ask them to "advise" 
            // and that's all Mr Prez cares for.

        public void RunTheCountry(IAdvisor governmentOfficer)
        {             
            governmentOfficer.Advise();              
        }
    }


    public class USA
    {
        MisterPresident president;

        public USA(MisterPresident president)
        {
            this.president = president;
        }

        public void ImplementPolicy()
        {
            IAdvisor governmentOfficer = getAdvisor(); // Returns an advisor: could be condi, or petraus etc.
            president.RunTheCountry(governmentOfficer);
        }
    }

总结

你真正需要知道的是:

总统不需要知道细节——那些是留给别人的。 总统所需要知道的是问谁曾经走进家门给他建议-我们知道他们绝对知道当被要求建议时该做什么(因为他们实际上都是顾问(或IAdvisors))

我真的希望它能帮到你。如果你不明白任何张贴评论,我会再试一次。

其他回答

什么是多态性?

多态性是一种能力:

调用专门化类型实例上的操作时,只知道其泛化类型,而调用专门化类型的方法,而不调用泛化类型的方法: 这就是动态多态性。 定义几个具有保存名称但参数不同的方法: 这是静态多态。

首先是历史定义,也是最重要的。

多态用于什么?

它允许创建类层次结构的强类型一致性,并做一些神奇的事情,比如管理不同类型的对象列表,而不知道它们的类型,只知道它们的父类型之一,以及数据绑定。

强类型和弱类型

样本

这里有一些形状,如点、线、矩形和圆,它们的Draw()操作要么不接受任何参数,要么使用参数设置超时来删除它们。

public class Shape
{
 public virtual void Draw()
 {
   DoNothing();
 }
 public virtual void Draw(int timeout)
 {
   DoNothing();
 }
}

public class Point : Shape
{
 int X, Y;
 public override void Draw()
 {
   DrawThePoint();
 }
}

public class Line : Point
{
 int Xend, Yend;
 public override Draw()
 {
   DrawTheLine();
 }
}

public class Rectangle : Line
{
 public override Draw()
 {
   DrawTheRectangle();
 }
}

var shapes = new List<Shape> { new Point(0,0), new Line(0,0,10,10), new rectangle(50,50,100,100) };

foreach ( var shape in shapes )
  shape.Draw();

这里Shape类和Shape. draw()方法应该被标记为抽象。

它们不是用来理解的。

解释

如果没有多态性,使用抽象-虚拟-重写,在解析形状时,只调用Spahe.Draw()方法,因为CLR不知道要调用什么方法。它调用我们所作用的类型的方法,这里的类型是Shape,因为列表声明。所以代码什么都不做。

通过多态性,CLR能够推断我们使用所谓的虚拟表所操作的对象的真实类型。它调用good方法,如果Shape是Point调用Shape。draw ()所以代码画出了形状。

更多的阅读

c# -多态性(1级)

Java中的多态性(要求等级2)

多态性(c#编程指南)

虚方法表

让我们打个比方。对于一个特定的音乐剧本,每个演奏它的音乐家都有自己的诠释。

音乐家可以用接口抽象,音乐家所属的流派可以是一个抽象类,它定义了一些全局解释规则,每个演奏的音乐家都可以用具体类建模。

如果你是音乐作品的听众,你可以参考剧本,例如巴赫的“富加与托卡塔”,每个演奏它的音乐家都以自己的方式多态地演奏。

这只是一个可能的设计示例(在Java中):

public interface Musician {
  public void play(Work work);
}

public interface Work {
  public String getScript();
}

public class FugaAndToccata implements Work {
  public String getScript() {
    return Bach.getFugaAndToccataScript();
  }
}

public class AnnHalloway implements Musician {
  public void play(Work work) {
    // plays in her own style, strict, disciplined
    String script = work.getScript()
  }
}

public class VictorBorga implements Musician {
  public void play(Work work) {
    // goofing while playing with superb style
    String script = work.getScript()
  }
}

public class Listener {
  public void main(String[] args) {
    Musician musician;
    if (args!=null && args.length > 0 && args[0].equals("C")) {
      musician = new AnnHalloway();
    } else {
      musician = new TerryGilliam();
    }
    musician.play(new FugaAndToccata());
}

多态性是程序员编写同名方法的能力,这些方法根据对象的需要,为不同类型的对象做不同的事情。例如,如果您正在开发一个名为Fraction的类和一个名为ComplexNumber的类,这两个类都可能包含一个名为display()的方法,但它们各自实现该方法的方式不同。例如,在PHP中,你可以这样实现它:

//  Class definitions

class Fraction
{
    public $numerator;
    public $denominator;

    public function __construct($n, $d)
    {
        //  In real life, you'd do some type checking, making sure $d != 0, etc.
        $this->numerator = $n;
        $this->denominator = $d;
    }

    public function display()
    {
        echo $this->numerator . '/' . $this->denominator;
    }
}

class ComplexNumber
{
    public $real;
    public $imaginary;

    public function __construct($a, $b)
    {
        $this->real = $a;
        $this->imaginary = $b;
    }

    public function display()
    {
        echo $this->real . '+' . $this->imaginary . 'i';
    }
}


//  Main program

$fraction = new Fraction(1, 2);
$complex = new ComplexNumber(1, 2);

echo 'This is a fraction: '
$fraction->display();
echo "\n";

echo 'This is a complex number: '
$complex->display();
echo "\n";

输出:

This is a fraction: 1/2
This is a complex number: 1 + 2i

其他一些答案似乎暗示多态性只与继承一起使用;例如,可能Fraction和ComplexNumber都实现了一个名为Number的抽象类,该类有一个方法display(), Fraction和ComplexNumber都必须实现这个方法。但是您不需要继承来利用多态性。

至少在动态类型语言如PHP(我不知道c++或Java)中,多态性允许开发人员调用方法,而不必事先知道对象的类型,并相信将调用方法的正确实现。例如,假设用户选择创建的数字类型:

$userNumberChoice = $_GET['userNumberChoice'];

switch ($userNumberChoice) {
    case 'fraction':
        $userNumber = new Fraction(1, 2);
        break;
    case 'complex':
        $userNumber = new ComplexNumber(1, 2);
        break;
}

echo "The user's number is: ";
$userNumber->display();
echo "\n";

在这种情况下,将调用适当的display()方法,尽管开发人员无法提前知道用户将选择分数还是复数。

从理解和应用PHP多态性,感谢Steve Guidetti。

Polymorphism is a long word for a very simple concept. Polymorphism describes a pattern in object oriented programming in which classes have different functionality while sharing a common interface. The beauty of polymorphism is that the code working with the different classes does not need to know which class it is using since they’re all used the same way. A real world analogy for polymorphism is a button. Everyone knows how to use a button: you simply apply pressure to it. What a button “does,” however, depends on what it is connected to and the context in which it is used — but the result does not affect how it is used. If your boss tells you to press a button, you already have all the information needed to perform the task. In the programming world, polymorphism is used to make applications more modular and extensible. Instead of messy conditional statements describing different courses of action, you create interchangeable objects that you select based on your needs. That is the basic goal of polymorphism.

多态性是:

class Cup {
   int capacity
}

class TeaCup : Cup {
   string flavour
}

class CoffeeCup : Cup {
   string brand
}

Cup c = new CoffeeCup();

public int measure(Cup c) {
    return c.capacity
}

你可以只传递一个Cup而不是一个特定的实例。这在一般情况下很有帮助,因为您不必为每个cup类型提供特定的measure()实例