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java中實(shí)現(xiàn)多態(tài)的原理是什么

Jan 02, 2020 am 10:12 AM
java 原理 多態(tài) 實(shí)現(xiàn)

java中實(shí)現(xiàn)多態(tài)的原理是什么

什么是多態(tài)?

多態(tài)就是指一個(gè)引用變量倒底會(huì)指向哪個(gè)類的實(shí)例對(duì)象,該引用變量發(fā)出的方法調(diào)用到底是哪個(gè)類中實(shí)現(xiàn)的方法,必須在由程序運(yùn)行期間才能決定。

因?yàn)樵诔绦蜻\(yùn)行時(shí)才確定具體的類,這樣,不用修改源程序代碼,就可以讓引用變量綁定到各種不同的類實(shí)現(xiàn)上,從而導(dǎo)致該引用調(diào)用的具體方法隨之改變,即不修改程序代碼就可以改變程序運(yùn)行時(shí)所綁定的具體代碼,讓程序可以選擇多個(gè)運(yùn)行狀態(tài),這就是多態(tài)性。

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特點(diǎn):

指向子類的父類引用由于向上轉(zhuǎn)型了,它只能訪問父類中擁有的方法和屬性,而對(duì)于子類中存在而父類中不存在的方法,該引用是不能使用的,盡管是重載該方法。

若子類重寫了父類中的某些方法,在調(diào)用該些方法的時(shí)候,必定是使用子類中定義的這些方法(動(dòng)態(tài)連接、動(dòng)態(tài)調(diào)用)。

Java實(shí)現(xiàn)多態(tài)有三個(gè)必要條件:繼承、重寫、向上轉(zhuǎn)型。

調(diào)用的優(yōu)先級(jí)方法,該優(yōu)先級(jí)為:this.show(O)、super.show(O)、this.show((super)O)、super.show((super)O)。

多態(tài)的實(shí)現(xiàn)原理

Java 里對(duì)象方法的調(diào)用是依靠類信息里的方法表實(shí)現(xiàn)的。

總體而言,當(dāng)調(diào)用對(duì)象某個(gè)方法時(shí),JVM查找該對(duì)象類的方法表以確定該方法的直接引用地址,有了地址后才真正調(diào)用該方法。

超類繼承父類的方法,如果不Overriding該方法,那么調(diào)用時(shí)會(huì)指向父類的方法。如果Overrding該方法,那么指向該類的代碼區(qū),但是超類會(huì)存有父類的方法表。

我們知道java程序運(yùn)行時(shí),類的相關(guān)信息放在方法區(qū),在這些信息中有個(gè)叫方法表的區(qū)域,該表包含有該類型所定義的所有方法的信息和指向這些方法實(shí)際代碼的指針。

如圖:

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當(dāng)Bird、Cock、Parrot和CrazyParrot這四個(gè)類被加載到 Java 虛擬機(jī)之方法區(qū)后,方法區(qū)中就包含了這四個(gè)類的信息,下圖示例了各個(gè)類的方法表。

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從圖我們可以看到Cock、Parrot和CrazyParrot的類信息方法表包含了繼承自Bird的方法。CrazyParrot的方法表包含了繼承自Parrot的方法。此外各個(gè)類也有自己的方法。

注意看,方法表?xiàng)l目指向的具體方法代碼區(qū)。對(duì)于多態(tài)Overriding的方法courtship(),雖然Cock、Parrot和CrazyParrot的方法表里的courtship()條目所在位置是屬于繼承自Bird方法表的部分,但指向不同的方法代碼區(qū)了。

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