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分类: Java
2011-05-05 19:01:20
重载的多态
重载 允许用相同的运算符或方法,去表示截然不同的意义。‘ ’在上面的程序中有两个意思:两个double型的数相加;两个串相连。另外还有整型相加,长整 型,等等。这些运算符的重载,依赖于编译器根据上下文做出的选择。以往的编译器会把操作数隐式转换为完全符合操作符的类型。虽然Java明确支持重载,但 不支持用户定义的操作符重载。
Java支持用户定义的函数重载。一个类中可以有相同名字的方法,这些方法可以有不同的意义。这些重载 的方法中,必须满足参数数目不同,相同位置上的参数类型不同。这些不同可以帮助编译器区分不同版本的方法。
编译器以这种唯一表示的特 征来表示不同的方法,比用名字表示更为有效。据此,所有的多态行为都能编译通过。
强制和重载的多态都被分类为特定的多态,因为这些多 态都是在特定的意义上的。这些被划入多态的特性给程序员带来了很大的方便。强制多态排除了麻烦的类型和编译错误。重载多态像一块糖,允许程序员用相同的名 字表示不同的方法,很方便。
参数的多态
参数多态允许把许多类型抽象成单一的表示。例如,List 抽象类中,描述了一组具有同样特征的对象,提供了一个通用的模板。你可以通过指定一种类型以重用这个抽象类。这些参数可以是任何用户定义的类型,大量的用 户可以使用这个抽象类,因此参数多态毫无疑问的成为最强大的多态。
乍一看,上面抽象类好像是java.util.List的功能。然 而,Java实际上并不支持真正的安全类型风格的参数多态,这也是java.util.List和java.util的其他集合类是用原始的 java.lang.Object写的原因(参考我的文章"A Primordial Interface?" 以获得更多细节)。Java的单根继承方式解决了部分问题,但没有发挥出参数多态的全部功能。Eric Allen有一篇精彩的文章“Behold the Power of Parametric Polymorphism”,描述了Java通用类型的需求,并建议给Sun的Java规格需求#000014号文档"Add Generic Types to the Java Programming Language."(参考资源链接)
包含的多态
包含多态通过值的类型和集合的包含关系实现了多态的行为.在包括Java在内的众多面向对象语言中,包含关系是子类型的。所以,Java的包含多态是子 类型的多态。
在早期,Java开发者们所提及的多态就特指子类型的多态。通过一种面向类型的观点,我们可以看到子类型多态的强大功 能。以下的文章中我们将仔细探讨这个问题。为简明起见,下文中的多态均指包含多态。
面向类型观点
图1的UML类图给出了类和类型的简单继承关系,以便于解释多 态机制。模型中包含5种类型,4个类和一个接口。虽然UML中称为类图,我把它看成类型图。如"Thanks Type and Gentle Class," 一文中所述,每个类和接口都是一种用户定义的类型。按独立实现的观点(如面向类型的观点),下图中的每个矩形代表一种类型。从实现方法看,四种类型运用了 类的结构,一种运用了接口的结构。
以下的代码实现了每个用户 定义的数据类型,我把实现写得很简单。
用这样的类型声明和类的定义,图2从概念的观点描述了Java指令。
Derived2 derived2 = new Derived2();
上文中声明了 derived2这个对象,它是Derived2类的。图2种的最顶层把Derived2引用描述成一个集合的窗口,虽然其下的Derived2对象是可 见的。这里为每个Derived2类型的操作留了一个孔。Derived2对象的每个操作都去映射适当的代码,按照上面的代码所描述的那样。例 如,Derived2对象映射了在Derived中定义的m1()方法。而且还重载了Base类的m1()方法。一个Derived2的引用变量无权访问 Base类中被重载的m1()方法。但这并不意味着不可以用super.m1()的方法调用去使用这个方法。关系到derived2这个引用的变量,这个 代码是不合适的。Derived2的其他的操作映射同样表明了每种类型操作的代码执行。
既然你有一个Derived2对象,可以用任 何一个Derived2类型的变量去引用它。如图1所示,Derived, Base和IType都是Derived2的基类。所以,Base类的引用是很有用的。图3描述了以下语句的概念观点。
Base base = derived2;
虽然Base类的引用不用再访问m3()和m4(),但是却不会改变它Derived2对象的任何特征及操作映射。无论是变量derived2还是 base,其调用m1()或m2(String)所执行的代码都是一样的。