第八章 多态性
“多态性”从另一个角度 将接口从具体的实施细节中分离出来,就是实现了“是什么”和“怎么做”两个模块的分离。
“多态性”使代码的组织以及可读性均能获得改善,还能创建“易于扩展”的程序。
一、向上转型
1、向上转型:把对某个对象的引用视为对其基类型的引用的做法。(在继承树中,基类是放置在上方的。)
2、我们不管导出类的存在,编写的代码只是与基类打交道。
二、转机
1、绑定:将一个方法调用同一个方法主体关联起来。
前期绑定:若在程序执行前进行绑定。(默认的绑定方式)
后期绑定:在运行时根据对象的类型进行绑定。(也叫动态绑定、运行时绑定)
2、编译器一直不知道对象的类型,但是方法调用机制能找到正确的方法体,并加以调用。后期绑定机制随编程语言的不同而有所不同,但是不管怎样都必须在对象中安置某种“类型信息”。
3、除了static方法和final方法,其他所有的方法都是后期绑定。(会自动发生)
4、最好根据设计来决定是否使用final,而不是出于试图提高性能的目的来使用final。
5、多态是一项让程序员“将改变的事物语未变的事务分离开来”。
6、只有非private方法才可以被覆盖,但是还需要密切注意覆盖private方法的现象,这时候虽然编译器不会报错,但是也不会按照我们所期望的执行。确切地说,在导入类中,对于基类中的private方法,最好采用不同的名字。
9、只有普通的方法调用可以是多态的。
10、首先,通常会将所有的域都设置为private,因此不能直接访问他们,其副作用是只能调用方法来访问,另外,不会将基类中的域和导出类中的域赋予相同的名字,因为很容易混淆。
11、任何域访问操作都将由编译器解析,不具有多态性。静态方法他的行为不具有多态性。
三、构造器和多态
1、构造器不具有多态性,(实际上是static方法,只不过该static声明是隐式的)。
2、基类的构造器总是在导出类的构造过程中被调用,而且按照继承层次逐渐向上链接,以使得每个基类的构造器都能得到调用。导出类只能访问自己的成员,不能访问基类中的成员(基类成员通常是private类型)。只有基类的构造器才具有恰当的知识和权限来对自己的元素进行初始化。(这就是为什么要强子每个导出类部分都必须调用构造器的原因。)
3、复杂对象调用构造器顺序:
(1)调用基类构造器。
(2)按声明顺序调用成员的初始化方法。
(3)调用导出类构造器的主体。
首先调用基类构造器,然后,构造动作一经发生,那么对象所有部分的全体成员都会得到构建。
4、子对象要依赖于其他对象,销毁的顺序应该和初始化顺序相反。
5、在一般的方法内部,动态绑定的调用实在运行时才决定的,因为对象无法知道他是属于方法所在的那个类,还是属于那个类的导出类。
6、一个动态绑定的方法调用却会向外深入到继承层次结构内部,它可以调用导出类里的方法。
7、初始化的实际过程是:
(1)在其他任何事物发生之前,将分配给对象的存储空间初始化成二进制的零。
(2)调用基类构造器。
(3)按照声明的顺序调用成员的初始化方法。
(4)调用导出类的构造器主体。
这样做的优点:
(1)所有东西都至少初始化为零,而不是仅仅留作垃圾。
(2)在逻辑上是OK的,但是在行为上错了,而且编译器没有报错。
编写构造器的原则:“用尽可能简单地方法使对象进入正常的状态;如果可以的话,避免调用其他方法”。在构造器内唯一能够安全调用的那些方法是基类中的final方法。这些方法不能被覆盖。
四、协变返回类型
1、Java SE5添加了协变返回类型:在导出类中的被覆盖方法可以返回基类方法的返回类型的某种导出类型。
五、用继承进行设计
1、更好地方式是选择“组合”,尤其是不能十分确定应该使用哪一种方式时。组合不会强制我们的程序设计进行继承的层次结构中。而且,组合更加灵活,因为它可以动态选择类型(因此也就选择了行为),相反,继承在编译时就需要知道确切类型。
2、用继承表达行为间的差异,并用字段表达状态上的变化。
3、只有在基类中已经建立的方法才可以在导出类中被覆盖。
4、这是“纯粹”的“is-a”(是一种)关系,继承可以确保所有导出类具有基类的接口。这是一种纯替代,因为导出类可以完全代替基类,而在使用他们时,完全不需要知道关于子类的任何额外信息:
基类可以接收发送给导出类的任何信息,因为二者有着完全相同的接口。
导出类就像一个基类——它有着相同的基本接口,但是他还是具有由额外方法实现的其他特性。
缺点:导出类接口的扩展部分不能被基类访问,因此,一旦我们向上转型,就不能调用那些新方法。
5、向上转型会丢失具体的类型信息,通过向下转型——也就是在继承层次中向下移动——应该能够获取类型信息。
6、在Java中所有转型都会得到检查。这种运行期间进行检查的行为称作“运行时类型识别”(RTTI)。