java - 多态性与继承

Question

假设我有两个类：Animal 和 Dog。狗是动物的子类。我执行以下代码：

Animal a = new Dog();

现在我可以通过 a 变量调用 Dog 类的方法。

但我的问题是：如果我可以通过 Dog 对象（继承）调用 Animal 的所有方法，那么我为什么要使用多态性原理？我可以声明：

Dog d = new Dog();

有了这个声明，就可以使用 Animal 的所有方法和 Dog 方法。那么为什么要使用多态呢？非常感谢您的回答。

Answer 1

在 Java 中，多态和继承的概念是“焊接在一起的”；一般来说，它不必是这样的：

• 多态性使您可以在不知道类的确切类型的情况下调用类的方法
• 继承允许派生类共享其基类的接口和代码

有些语言将继承与多态性分离：

• 在 C++ 中，您可以在不产生多态行为的情况下继承一个类（即不要用 标记基类中的函数virtual）
• 在 Objective C 中，您可以在不相关的类上实现方法，并从只知道方法签名的地方调用它。

回到 Java，使用多态性的原因是将你的代码与其对应方的实现细节解耦：例如，如果你可以编写一个Feed(Animal animal)适用于各种动物的方法，那么当你添加更多的子类或实现Animal。这与一种Feed(Dog dog)与狗紧密耦合的方法形成对比。

至于

Dog d = new Dog();

声明去，如果你知道你的方法的其余部分专门处理狗，没有一般的理由来避免这种情况。但是，在许多情况下，后者并非如此：例如，您的类或您的方法通常对确切的实现不敏感，例如

List<Integer> numbers = new ArrayList<Integer>();

在这种情况下，您可以替换new ArrayList<Integer>()为new LinkedList<Integer>()，并且知道您的代码将要编译。相反，如果您的numbers列表被声明为ArrayList<Integer> numbers，则这种切换可能不是确定性的。

这称为“对接口编程”。Stack Overflow 上有一个很好的答案来解释它。

Answer 2

您可以拥有Animal该类的其他实现，例如Cat. 然后你可以说

Animal a = new Dog();
Animal b = new Cat();

你可以调用Animal类的方法而不用关心它到底是哪个实现，多态会调用正确的方法。例如

a.speak();  // "Woof"

b.speak();  // "Meow"

真的，这不是“多态与继承”，而是“使用继承的多态”。

Answer 3

多态性允许您编写适用于任何的方法Animal：

public void pet(Animal animal) {
   ...
}

此方法将接受Dog,Cat等，包括Animal尚未编写的子类。

如果采用该方法Dog，它将不适用于Cat等。

Answer 4

如果你确定它永远是一只狗，那就没有理由了。你也可以使用Dog d = new Dog(); 正如你所描述的。但是，假设您使用了方法而不是构造函数。该方法返回了一个动物，你不知道你会得到哪个动物实现。您仍然可以对动物使用相同的方法（即使它是狗、象猫等）。

出于可扩展性的目的，继承简化了事情。当你想创建一个也共享一些动物方法的大象或猫时，你可以通过将动物作为超类来轻松获得这些方法。

Answer 5

通常你问的问题更类似于继承与组合:)更多“现实生活”的例子说明为什么使用多态是好的例如策略设计模式的使用。您可以有许多 TaxPolicy 实现：UsaTaxPolicy、CanadaTaxPolicy、EuTaxPolicy 等。如果您有方法 calculateFinalPrice，它还必须计算税款，那么您注入正确的实现并执行良好的计算，无论您是否通过美国、加拿大或欧盟实施。

Answer 6

继承是动态多态性。我的意思是当你删除继承时，你不能再覆盖了。