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java中如何实现多态

2026-02-05 14:33:08Java

多态的概念

多态是面向对象编程的三大特性之一（封装、继承、多态），指同一操作作用于不同对象时会产生不同的行为。Java中多态主要通过方法重写（Override）和接口实现来体现。

实现多态的条件

继承关系或接口实现：必须存在类之间的继承关系，或类与接口之间的实现关系。
方法重写：子类需重写父类的方法（或实现接口的抽象方法）。
父类引用指向子类对象：通过父类类型引用子类对象，调用方法时实际执行子类重写的方法。

方法重写实现多态

通过继承和方法重写实现运行时多态（动态绑定）：

class Animal {
    public void sound() {
        System.out.println("Animal makes sound");
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    public void sound() {
        System.out.println("Dog barks");
    }
}

class Cat extends Animal {
    @Override
    public void sound() {
        System.out.println("Cat meows");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal myAnimal = new Dog(); // 父类引用指向子类对象
        myAnimal.sound(); // 输出: Dog barks

        myAnimal = new Cat();
        myAnimal.sound(); // 输出: Cat meows
    }
}

接口实现多态

通过接口和实现类体现多态：

interface Shape {
    void draw();
}

class Circle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a circle");
    }
}

class Square implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a square");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Shape shape = new Circle(); // 接口引用指向实现类对象
        shape.draw(); // 输出: Drawing a circle

        shape = new Square();
        shape.draw(); // 输出: Drawing a square
    }
}

多态的应用场景

方法参数多态：方法参数使用父类或接口类型，可接受任意子类或实现类对象。
```
public void makeSound(Animal animal) {
    animal.sound();
}
```

集合类型多态：通过泛型集合存储不同子类对象。

List<Shape> shapes = new ArrayList<>();
shapes.add(new Circle());
shapes.add(new Square());

注意事项

编译时类型与运行时类型：编译时检查父类/接口的方法是否存在，运行时调用实际子类的方法。
无法调用子类特有方法：若需调用子类扩展的方法，需强制类型转换（需先通过instanceof检查）。
```
if (myAnimal instanceof Dog) {
    ((Dog) myAnimal).fetch(); // 调用Dog特有方法
}
```

通过合理使用多态，可以提高代码的扩展性和可维护性，降低模块间的耦合度。

java中如何实现多态