类与接口（五）java多态、方法重写、隐藏

一、Java多态性

面向对象的三大特性：封装、继承、多态。

多态的类型，分为以下两种：

• 编译时多态： 指的是 方法重载。编译时多态是在编译时确定调用处选择那个重载方法，所以也叫 静态多态，算不上真正的多态。所以，一般说的多态都是运行时的多态。
• 运行时多态： 由于 方法重写，所以想要确定引用变量所调用的方法的入口，必须根据运行时的引用变量所指向的实例对象来确定。从而使得同一个引用变量调用同一个方法，但不同的实例对象表现出不同的行为。再简单点来说，就是在运行时，可以通过指向基类的指针，来调用实现子类中的方法。

下面讲的多态都是指 运行时的多态。

多态的定义： 指允许不同类的对象对同一消息做出不同的响应。即同一消息可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式。（发送消息就是函数调用）；

上面的定义参考了网上的说法，定义中的不同类，都是由同一个基类扩展而来。

多态的好处：

• 可替换性（substitutability）。多态对已存在代码具有可替换性。例如，draw函数对圆Circle类工作，对其他任何圆形几何体，如圆环，也同样工作。
• 可扩充性（extensibility）。多态对代码具有可扩充性。增加新的子类不影响已存在类的多态性、继承性，以及其他特性的运行和操作。实际上新加子类更容易获得多态功能。例如，在实现了圆锥、半圆锥以及半球体的多态基础上，很容易增添球体类的多态性。
• 接口性（interface-ability）。多态是超类通过方法签名，向子类提供了一个共同接口，由子类来完善或者覆盖它而实现的。如图8.3 所示。图中超类Shape规定了两个实现多态的接口方法，computeArea()以及computeVolume()。子类，如Circle和Sphere为了实现多态，完善或者覆盖这两个接口方法。
• 灵活性（flexibility）。它在应用中体现了灵活多样的操作，提高了使用效率。
• 简化性（simplicity）。多态简化对应用软件的代码编写和修改过程，尤其在处理大量对象的运算和操作时，这个特点尤为突出和重要。

java的多态性三要素：

1. 继承；
2. 重写；
3. 父类的引用指向子类的引用

多态性的实现： 依靠动态绑定；

绑定： 将一个方法调用与方法主体关联起来。

前期绑定： 在程序执行前绑定，由编译器和链接程序完成，C语言的函数调用便是前期绑定。

动态绑定： 也称 后期绑定。在运行时，根据具体的对象类型进行方法调用绑定。除了static方法、final方法（private方法也是final方法），其他方法都是动态绑定；

二、方法重写 与 隐藏

方法重写： 就是子类中覆盖了从父类继承下来的方法（不是所有的父类方法都可以覆盖），从而使得通过父类的引用来调用重写后的方法。也就是说，父类类型与子类类型只保留重写后的方法。

隐藏： 覆盖是相对重写而言的。当子类中出现与父类相同的方法时，重写是子类与父类只保持一份，但方法隐藏则是子类与父类各自独立保持一份，也就两份。从父类继承下来的成员中，除了部分方法是可以重写外，其余成员都是隐藏，如变量、内部类、静态方法等。

注意： final方法既不能重写，也不能隐藏。

class ParentClass{
	public int a = 5;
	protected final String name = "parentClass";

	public final void finalMethod() {//final方法，子类既不能重写，也不能隐藏
		System.out.println("final方法");
	}

	public static void monday() {//静态方法
		System.out.println("父类ParentClass的monday()方法");
	}

	public void count() {//可继承的成员方法
		System.out.println("父类ParentClass的count()方法");
	}

	class InnerClass{//内部类
		public InnerClass() {
			System.out.println("父类ParentClass的内部类");
		}
	}
}

class ChildClass extends ParentClass{
	public int a = 5;
	protected final String name = "ChildClass";

	/*//编译不通过
	 * public final void finalMethod() {
		System.out.println("final方法");
	}*/

	public static void monday() {//静态方法
		System.out.println("子类ChildClass的monday()方法");
	}

	public void count() {//可继承的成员方法
		System.out.println("子类ChildClass的count()方法");
	}

	class InnerClass{//内部类
		public InnerClass() {
			System.out.println("子类ChildClass的内部类");
		}
	}
}

public class MyTest {
	public static void main(String[] args) {
		ChildClass child = new ChildClass2();
		ParentClass parent = child; //类型上转

		System.out.println("---------------变量的隐藏测试-----------------");
		child.a = 10;
		System.out.println("parent.a： "+parent.a);
		System.out.println("child.a： "+child.a);

		System.out.println("\n---------------静态方法的隐藏测试-----------------");
        parent.monday();
        child.monday();

		System.out.println("\n---------------方法的重写测试-----------------");
		parent.count();
		child.count();

		System.out.println("\n---------------内部类的隐藏测试-----------------");
		ParentClass.InnerClass pa = parent.new InnerClass();
		ChildClass.InnerClass ch = child.new InnerClass();
	}
}

---------------变量的隐藏测试-----------------

parent.a： 5

child.a： 10

---------------静态方法的隐藏测试-----------------

父类ParentClass的monday()方法

子类ChildClass的monday()方法

---------------方法的重写测试-----------------

子类ChildClass的count()方法

子类ChildClass的count()方法

---------------内部类的隐藏测试-----------------

父类ParentClass的内部类

子类ChildClass的内部类

  上面的例子中，只有count()方法是被重写了，父类类型与子类类型只保持重写后的方法，而其他成员都是隐藏，父类类型保持一份，子类类型也保持一份。

方法重写的条件

• 重写的方法是子类从父类继承下来的实例方法，不能是静态方法
• 子类重写后的方法的 返回类型 必须是 原父类方法的返回类型的可替换类型
• 子类重写后的方法的访问权限 不能比 原父类方法的访问权限低；
• 子类重写后的方不能比父类方法抛出更多的异常；
• 当重写泛型方法时，先进行类型擦除。再按照上面的4个小点，重写类型擦除后的方法;

可替换类型补充：

• 对于返回类型是基本类型、void，重写方法的返回类型必须是一样；
• 对于返回类型是引用类型，返回类型可替换成该类型的 子类型;

class ParentClass{//父类

	public int count() {//
		return 0;
	}

	Object method() {
		return "aa";
	}

	<T extends ParentClass> T getValue(T t) {//泛型方法
		System.out.println();
		return t;
	}
}

class ChildClass extends ParentClass{//子类

	public int count() {//重写count()方法，由于返回类型是基本类型，不能变，必须是一致
		return 0;
	}

	public String method() {//重写method()：访问权限增大，返回类型是Object的子类String
		return "aa";
	}

	ChildClass getValue(ParentClass ch) {//重写泛型方法getValue()
		return null;
	}
}

  解析一下此例子中的泛型方法重写，父类中的泛型方法getValue()进行类型擦除后，是：

ParentClass getValue(ParentClass t){
    return null;
}

所以，子类ChildClass的方法重写是合理的。