Java 多态性的“飘渺之旅”
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来源：斯武丶风晴，
my.oschina.net/langxSpirit/blog/1541074
如何从Java多态性进行飘渺之旅呢？ 我们用例子来旅行。
朵星人A：人类，是一个很奇妙的物种。
朵星人B：他们好像分为两种，嗯 先生，以及美女？
朵星人C：对，更年轻的有叫 美少女的。
朵星人D：他们之间怎么打招呼的？我们问问AI(编译器大佬)吧。。
朵星人A：可以有。启动吧~
第一次启动：
/**
* 编译时多态
*
* @author Sven Augustus
*/
public class StaticTest {
static abstract class Human {
}
static class Man extends StaticTest.Human {
}
static class Woman extends StaticTest.Human {
}
static class Girl extends StaticTest.Woman {
}
public void sayHello(Object guy) {
System.out.println("你...");
}
public void sayHello(Human guy) {
System.out.println("你好");
}
public void sayHello(Man guy) {
System.out.println("您好，先生");
}
public void sayHello(Woman guy) {
System.out.println("您好，美女");
}
public void sayHello(Girl guy) {
System.out.println("您好，美少女");
}
public static void main(String[] args) {
StaticTest test = new StaticTest();
StaticTest.Human manAsGuy = new StaticTest.Man();
StaticTest.Human womanAsGuy = new StaticTest.Woman();
StaticTest.Woman girlAsWoman = new StaticTest.Girl();
test.sayHello(manAsGuy);
test.sayHello(womanAsGuy);
test.sayHello(girlAsWoman);
}
}
输出：
编译器大佬告诉了他们答案。
朵星人众人：纳尼，他们叫的好奇怪啊？好没礼貌啊，没“您”。为毛呢？？还有最后一个明明是美少女，你怎么叫美女啊？！
编译器大佬：你们好意思吗，你们都标为人类或美女。
我怎么知道他们具体是先生还是美女，亦或是美少女啊！！！所以我就只知道这么多。
StaticTest.Human manAsGuy = new StaticTest.Man();
test.sayHello(manAsGuy);
从这里，Human 称为 声明类型（也有叫静态类型） ，Man 称为 实际类型。
很清楚，现在关键在于 manAsGuy 作为 参数。
在编译阶段，编译器就可以根据 参数 的 声明类型（或叫静态类型） 决定使用哪个重载版本的方法。
朵星人A：说的好有道理，我们让他们自己称呼吧。
朵星人B：可以有。
朵星人C：赞同。
朵星人D：不会有问题吧？
朵星人A：不会的。就这样吧~~~
第二次启动：
/**
* 运行时多态
*
* @author Sven Augustus
*/
public class DynamicTest {
static abstract class Human {
public void sayHello() {
System.out.println("你好");
}
}
static class Man extends DynamicTest.Human {
public void sayHello() {
System.out.println("您好，我是Y先生");
}
}
static class Woman extends DynamicTest.Human {
public void sayHello() {
System.out.println("您好，我是X美女");
}
}
public static void main(String[] args) {
DynamicTest.Human manAsGuy = new DynamicTest.Man();// 注释1
DynamicTest.Human womanAsGuy = new DynamicTest.Woman();
manAsGuy.sayHello();
womanAsGuy.sayHello();
}
}
输出：
编译器大佬好像去休息了，交给社会JVM回答问题。
DynamicTest.Human manAsGuy = new DynamicTest.Man();// 注释1
manAsGuy.sayHello();
这里与上个例子不同的是，manAsGuy不作为 参数，是作为引用变量 去 调用方法。
这时候，编译器只知道 引用变量manAsGuy的 静态类型，对于实际类型 就无能为力。因此在运行时由JVM方法表动态绑定。
我们发现，
引用变量调用方法 的时候，决定去调用哪个方法，是由 实际类型 在运行时确认调用哪个方法，而不是 声明类型（或叫静态类型）。
呵呵，当然这个解释还是比较勉强。我们继续。
朵星人A：咦，他们太客气了，都“您好”，还首先介绍自己，好不矜持啊。
朵星人B：地球人是这样的吗？？
朵星人C：是这样的。他们不知道对方是谁，只知道自己是谁的时候是这样的。
朵星人D：好像不是啊。
朵星人A：那你说是怎样的？
朵星人D：他们需要知道对方是谁啊!
朵星人B：有道理、
朵星人C：赞同。
朵星人A：就这样吧~~~
第三次启动：
/**
* 编译时多态 和 运行时多态 混合测试
*
* @author Sven Augustus
*/
public class MixTest {
static class Human {
public String sayHello(MixTest.Human human) {
return "你好";
}
public String sayHello(MixTest.Man human) {
return "您好,先生";
}
public String sayHello(MixTest.Woman human) {
return "您好,美女";
}
/*public String sayHello(MixTest.Girl human) {
return "您好,美少女";
}*/
}
static class Man extends MixTest.Human {
public String sayHello(MixTest.Human human) {
return "你好,我是Y先生";
}
public String sayHello(MixTest.Woman human) {
return "您好,美女,我是Y先生";
}
public String sayHello(MixTest.Girl human) {
return "您好,美少女,我是Y先生";
}
// 先生对先生比较谨慎,没那么快介绍自己 =。=
}
static class Woman extends MixTest.Human {
public String sayHello(MixTest.Human human) {
return "你好,我是X美女";
}
public String sayHello(MixTest.Woman human) {
return "您好,美女,我是X美女";
}
public String sayHello(MixTest.Girl human) {
return "您好,美少女,我是X美女";
}
// 美女对先生比较含蓄,没那么快介绍自己 =。=
}
static class Girl extends MixTest.Woman {
public String sayHello(MixTest.Human human) {
return "你好,我是O美少女";
}
}
public static void main(String[] args) {
MixTest test = new MixTest();
MixTest.Human guy = new MixTest.Human();
MixTest.Human manAsGuy = new MixTest.Man();
MixTest.Man man = new MixTest.Man();
MixTest.Human womanAsGuy = new MixTest.Woman();
MixTest.Woman woman = new MixTest.Woman();
MixTest.Girl girl = new MixTest.Girl();
System.out.print("假设大家在QQ等聊天软件上认识,这时候一般来招呼如下");
System.out.println("当然先生对先生比较谨慎,没那么快介绍自己：");
printMessage("一个人 欢迎 一个人", guy.sayHello(guy),
"[我不想你知道我的性别,我也不知道你的性别,囧]");
printMessage("一个人 欢迎 一名先生", guy.sayHello(man),
"[我不想你知道我的性别,我知道你是一名先生,嘿嘿]");
printMessage("一个人 欢迎 一名美女", guy.sayHello(woman),
"[我不想你知道我的性别,我知道你是一名美女,哈哈]");
printMessage("一个人[其实是先生] 欢迎 一个人", manAsGuy.sayHello(guy),
"[我不想你知道我的性别,但是你知道我是先生,可是我不知道你的性别,汗]");
printMessage("一个人[其实是先生] 欢迎 一个人[其实是先生]", manAsGuy.sayHello(manAsGuy),
"[我不想你知道我的性别,但是你知道我是先生,可我不知道你的性别（或许你是一名先生）,呵]");
printMessage("一个人[其实是先生] 欢迎 一个人[其实是美女]", manAsGuy.sayHello(womanAsGuy),
"[我不想你知道我的性别,但是你知道我是先生,可我不知道你的性别（或许你是一名美女）,嘿]");
printMessage("一个人[其实是先生] 欢迎 一名先生", manAsGuy.sayHello(man),
"[我不想你知道我的性别,但是你知道我是先生,我知道你也是一名先生,呵呵]");
printMessage("一个人[其实是先生] 欢迎 一名美女", manAsGuy.sayHello(woman),
"[我不想你知道我的性别,但是你知道我是先生,我知道你是一名美女,噢噢]");
printMessage("一个人[其实是先生] 欢迎 一名美少女", manAsGuy.sayHello(girl),
"[我不想你知道我的性别,但是你知道我是先生,我知道你是一名美少女,噢]");
printMessage("一名先生 欢迎 一个人 ", man.sayHello(guy),
"[我是一名光明磊落的先生,可我不知道你的性别,额]");
printMessage("一名先生 欢迎 一个人[其实是先生]", man.sayHello(manAsGuy),
"[我是一名光明磊落的先生,可我不知道你的性别（或许你是一名先生）,咦]");
printMessage("一名先生 欢迎 一个人[其实是美女]", man.sayHello(womanAsGuy),
"[我是一名光明磊落的先生,可我不知道你的性别（或许你是一名美女）,嗯]");
printMessage("一名先生 欢迎 一名先生", man.sayHello(man),
"[我是一名光明磊落的先生,我知道你也是一名先生,非常好,我先观察]");
printMessage("一名先生 欢迎 一名美女", man.sayHello(woman),
"[我是一名光明磊落的先生,我知道你是一名美女,我先介绍自己]");
printMessage("一名先生 欢迎 一名美少女", man.sayHello(girl),
"[我是一名光明磊落的先生,我知道你是一名美少女,我先礼貌介绍自己]");
}
private static volatile int index = 1;
private static void printMessage(String title, String message, String narrator) {
System.out.println((index++) + "、" + String.format("%-35s%-20s%s",
new String[]{title, message, narrator}));
}
}
输出：
社会JVM一片混沌，不知所云，乱出答案。
朵星人A：看不懂人类的世界，太复杂了吧。
朵星人B：地球人是这样的吗？？
朵星人C：是这样的。他们百变。
朵星人D：额。让人类自己解读吧。
现在 这个例子 混杂了 编译时多态 和 运行时多态。
因此，我们首先观察一下，发现：
a、结果 1-3中，是 单纯的编译时多态。
b、结果 4-8 对比 10-14中，“一个人[其实是先生]” 和 “ 一名先生 ”（ 引用变量） 在欢迎（方法调用） 同一个类型的人（同一静态类型参数）的时候，欢迎语是一致（调用的具体方法可能一致的？）。
c、结果9 对比 15 中，我们发现结论 b 不生效了。为什么呢？我们发现 一个人[其实是先生]” 和 “ 一名先生 ”还是有区别的。
我们仔细观察一下代码实现。
Human类有 对 Human、Man、Woman的欢迎方法
Man类有 对 Human、Woman、Girl的欢迎方法
结果9：
MixTest.Human manAsGuy = new MixTest.Man();
manAsGuy.sayHello(girl),
因为manAsGuy 声明是Human 类，方法从Human类开始搜索，Human类没有欢迎Girl的方法，
因此按照最适合方法版本，兼容找到了Human 类的欢迎Woman的方法，
又因为实际类型是Man类，该方法有重写，因此实际执行了Man类的欢迎Woman的方法。
首先定义声明类型 与 实际类型 存在向上转型的情况，称之为“动态绑定”。
如 Parent p = new Children();
我们得出了一个
方法调用步骤：
1、编译器检查引用对象的声明类型、方法名；
假设我们调用x.func(args) 方法，如果x声明为X类，那么编译器会列举X类所有名称为func的方法，以及从X类的超类继承的所有名称为func的方法。
2、接下来，编译器检查方法提供中的参数类型
如果在第1步中列举的所有func方法中找到一个 参数类型 与 args的声明类型 最为匹配的，
如果方法调用，不是动态绑定，编译器就确定调用 该func(args)方法。
如果方法调用，是动态绑定。那么继续下一步。
——————————–以下动态绑定——————————————-
3、当程序运行并且使用动态绑定调用方法时，JVM会调用x对象实际类型相匹配的方法版本。
意思就是，如果 X x= new T()；实际类型是T类，那么如果T类有定义了与第2步方法签名一致的func(args)方法，也就是重写，那么T类的该func(args)方法会被JVM实际调用，否则就在T类的超类X类中继续寻找。
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