教妹學Java(三十六)：Java 多态的好處

三妹開學了，學的計算機軟體程式設計。她學校離我家很近，坐公共汽車也就 10 站路的距離， 每逢周末她都會來找我，讓我輔導她學習 Java。作為一名擁有十餘年程式設計經驗的程式員，再加上父母給我們的這份血緣關系，我覺得義不容辭。

“二哥，今天我們要學習的内容是‘多态’，對吧？”看來三妹已經提前預習了我上次留給她的作業。

“是的，三妹。多态是 Java 中非常重要的一個概念。 ”我面帶着樸實無華的微笑回答着她，“多态來源于兩個希臘用語：poly（多）和 morphs（形态），是以多态（polymorphism）的意思是多種形态。”

“Java 中的多态有兩種形式：編譯時多态和運作時多态，可以通過方法重載和方法重寫來實作。重載靜态方法是編譯時多态，今天我們主要來談談運作時多态。”

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運作時多态或者動态方法調用是指，在運作時而不是編譯時對重寫方法的調用過程。在這個過程中，通過父類的一個引用變量來調用重寫方法，具體調用的方法是通過引用指向的變量決定的。

如果一個父類的引用變量指向的是子類的對象，這被稱之為“向上轉型”。

代碼示例如下所示：

class A{}
class B extends A{}
public class UpcastingDemo {
    // 向上轉型
    A a = new B();
}      

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對于向上轉型，我們既可以使用父類作為引用變量的類型，也可以使用接口作為引用變量的類型。
interface I {}
class A{}
class B extends A implements I {}
public class UpcastingByIntefaceDemo {
    I i = new B();
}      

關系是這樣的：

B is-a A

B is-a I

B is-a Object

因為 Object 類是 Java 中所有類的超類。

來看下面這個例子：

/**
 * @author 微信搜「沉默王二」，回複關鍵字 PDF
 */
class Father{
    void say() {
        System.out.println("老子說");
    }
}
public class Child extends Father {
    @Override
    void say() {
        System.out.println("孩子說");
    }
    public static void main(String[] args) {
        Father f = new Child();
        f.say();
    }
}      

在這個例子中，有兩個類，父類 Father 和子類 Child，子類重寫了父類的 say() 方法，我們可以通過父類的引用變量 f 來調用 say() 方法，但它指向的是子類對象，是以 Java 虛拟機在運作的時候會去調用子類的 say() 方法。來看一下程式的輸出結果：

孩子說

方法可以重寫（覆寫），但字段（成員變量）卻不可以。來看下面這個例子：

/**
 * @author 微信搜「沉默王二」，回複關鍵字 PDF
 */
class Car{
    int speedLimit = 60;
}
class Honda extends Car {
    int speedLimit = 90;
}
public class CanntOverrideMemberDataDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Car car = new Honda();
        System.out.println(car.speedLimit);
    }
}      

程式輸出結果如下所示：

60

在上面的例子中，子類 Honda 和父類 Car 有一個相同名字的字段 speedLimit，我們可以通過父類的引用變量 car 去通路 speedLimit，雖然 car 指向的是子類對象，但由于字段是不能被覆寫的，是以 car.speedLimit 通路的仍然是父類的字段。

“三妹，Java 多态我們就學到這裡吧，它的用法我相信你一定全部掌握了。”我揉一揉犯困的雙眼，疲憊地給三妹說。

“好的，二哥，我這就去練習去。”三妹似乎意猶未盡，這種學習狀态真令我感到開心。