Javaポリモーフィズム



ポリモーフィズムとは、同じ動作が複数の異なる発現または形式を持つ能力です。

ポリモーフィズムは、オブジェクトの複数の表現を具体化したものです。

実際には、たとえば F1 キーを押すと次のようになります。

  • AS 3 ヘルプ ドキュメントが現在 Flash インターフェイスの下にポップアップする場合

  • Word の下の現在のポップアップが Word ヘルプの場合;

  • Windows に表示されるのは Windows ヘルプとサポートです。

同じイベントが異なるオブジェクトで発生すると、異なる結果が生成されます。

ポリモーフィズムの存在に必要な 3 つの条件:

  • 継承

  • 書き換え

  • 親クラスの参照が子クラスのオブジェクトを指す

例:

Parent p = new Child();

方法ポリモーフィズムを使用する場合、まず親クラスにメソッドが存在するかどうかを確認し、存在しない場合はコンパイル エラーが発生します。次に、サブクラスで同じ名前のメソッドを呼び出します。

ポリモーフィズムの利点: プログラムを十分に拡張でき、すべてのクラスのオブジェクトを普遍的に処理できます。

以下は多態性インスタンスのデモです。詳細な説明についてはコメントを参照してください:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
      show(new Cat());  // 以 Cat 对象调用 show 方法
      show(new Dog());  // 以 Dog 对象调用 show 方法
                
      Animal a = new Cat();  // 向上转型  
      a.eat();               // 调用的是 Cat 的 eat
      Cat c = (Cat)a;        // 向下转型  
      c.work();        // 调用的是 Cat 的 catchMouse
  }  
            
    public static void show(Animal a)  {
      a.eat();  
        // 类型判断
        if (a instanceof Cat)  {  // 猫做的事情 
            Cat c = (Cat)a;  
            c.work();  
        } else if (a instanceof Dog) { // 狗做的事情 
            Dog c = (Dog)a;  
            c.work();  
        }  
    }  
}

abstract class Animal {  
    abstract void eat();  
}  
  
class Cat extends Animal {  
    public void eat() {  
        System.out.println("吃鱼");  
    }  
    public void work() {  
        System.out.println("抓老鼠");  
    }  
}  
  
class Dog extends Animal {  
    public void eat() {  
        System.out.println("吃骨头");  
    }  
    public void work() {  
        System.out.println("看家");  
    }  
}

上記のプログラムを実行すると、出力結果は次のようになります:

吃鱼
抓老鼠
吃骨头
看家
吃鱼
抓老鼠

仮想メソッド

設計時にJavaで導入します。書かれたメソッドの動作がポリモーフィズムにどのように影響するか。

メソッドのオーバーライドについてはすでに説明しました。つまり、サブクラスは親クラスのメソッドをオーバーライドできます。

サブクラスのオブジェクトがオーバーライドされたメソッドを呼び出すと、親クラスのオーバーライドされたメソッドではなく、サブクラスのメソッドが呼び出されます。

親クラスでオーバーライドされたメソッドを呼び出すには、キーワード super を使用する必要があります。

/* 文件名 : Employee.java */
public class Employee {
   private String name;
   private String address;
   private int number;
   public Employee(String name, String address, int number) {
      System.out.println("Employee 构造函数");
      this.name = name;
      this.address = address;
      this.number = number;
   }
   public void mailCheck() {
      System.out.println("邮寄支票给: " + this.name
       + " " + this.address);
   }
   public String toString() {
      return name + " " + address + " " + number;
   }
   public String getName() {
      return name;
   }
   public String getAddress() {
      return address;
   }
   public void setAddress(String newAddress) {
      address = newAddress;
   }
   public int getNumber() {
     return number;
   }
}

次のクラスが Employee クラスを継承していると仮定します:

/* 文件名 : Salary.java */
/* 文件名 : Salary.java */
public class Salary extends Employee
{
   private double salary; // 全年工资
   public Salary(String name, String address, int number, double salary) {
       super(name, address, number);
       setSalary(salary);
   }
   public void mailCheck() {
       System.out.println("Salary 类的 mailCheck 方法 ");
       System.out.println("邮寄支票给:" + getName()
       + " ,工资为:" + salary);
   }
   public double getSalary() {
       return salary;
   }
   public void setSalary(double newSalary) {
       if(newSalary >= 0.0) {
          salary = newSalary;
       }
   }
   public double computePay() {
      System.out.println("计算工资,付给:" + getName());
      return salary/52;
   }
}

ここで、次のコードを注意深く読み、その出力を試してみます:

/* 文件名 : VirtualDemo.java */
public class VirtualDemo {
   public static void main(String [] args) {
      Salary s = new Salary("员工 A", "北京", 3, 3600.00);
      Employee e = new Salary("员工 B", "上海", 2, 2400.00);
      System.out.println("使用 Salary 的引用调用 mailCheck -- ");
      s.mailCheck();
      System.out.println("\n使用 Employee 的引用调用 mailCheck--");
      e.mailCheck();
    }
}

上記のコンパイル例と実行結果は次のとおりです:

Employee 构造函数
Employee 构造函数
使用 Salary 的引用调用 mailCheck -- 
Salary 类的 mailCheck 方法 
邮寄支票给:员工 A ,工资为:3600.0

使用 Employee 的引用调用 mailCheck--
Salary 类的 mailCheck 方法 
邮寄支票给:员工 B ,工资为:2400.0

分析例

  • 例では、2 つの Salary オブジェクトがインスタンス化されます。1 つは Salary を使用して s を参照し、もう 1 つは Employee を使用して e を参照します。

  • s.mailCheck() が呼び出されると、コンパイラはコンパイル中に mailCheck() が Salary クラスにあることを検出し、実行プロセス JVM が Salary クラスの mailCheck() を呼び出します。

  • s.mailCheck() を呼び出すとき、Java 仮想マシン (JVM) は Salary クラスの mailCheck() メソッドを呼び出します。

  • e は Employee への参照であるため、e の mailCheck() メソッドを呼び出すと、コンパイラは Employee クラスに移動して mailCheck() メソッドを見つけます。

  • コンパイル中に、コンパイラーは Employee クラスの mailCheck() メソッドを使用してステートメントを検証します。 ただし、実行中、Java 仮想マシン (JVM) は Salary クラスの mailCheck() メソッドを呼び出します。

上記のプロセス全体を仮想メソッド呼び出しと呼び、メソッドを仮想メソッドと呼びます。

Java のすべてのメソッドはこの方法で表現できるため、コンパイル時のソース コードで参照される変数のデータ型に関係なく、オーバーライドされたメソッドを実行時に呼び出すことができます。