产生正确的行为

2019-11-18 13:21:40

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供稿：网友

　　知道java里绑定的所有方法都通过后期绑定具有多形性以后，就可以相应地编写自己的代码，令其与基础类沟通。此时，所有的衍生类都保证能用相同的代码正常地工作。或者换用另一种方法，我们可以“将一条消息发给一个对象，让对象自行判定要做什么事情。”
　　
　　在面向对象的程序设计中，有一个经典的“外形”例子。由于它很轻易用可视化的形式表现出来，所以经常都用它说明问题。但很不幸的是，它可能误导初学者认为OOP只是为图形化编程设计的，这种熟悉当然是错误的。
　　
　　外形例子有一个基础类，名为Shape；另外还有大量衍生类型：Circle（圆形），Square（方形），Triangle（三角形）等等。大家之所以喜欢这个例子，因为很轻易理解“圆属于外形的一种类型”等概念。下面这幅继续图向我们展示了它们的关系：
　　产生正确的行为

　　上溯造型可用下面这个语句简单地表现出来：
　　
　　Shape s = new Circle();
　　
　　在这里，我们创建了Circle对象，并将结果句柄立即赋给一个Shape。这表面看起来似乎属于错误操作（将一种类型分配给另一个），但实际是完全可行的——因为按照继续关系，Circle属于Shape的一种。因此编译器认可上述语句，不会向我们提示一条出错消息。
　　
　　当我们调用其中一个基础类方法时（已在衍生类里覆盖）：
　　
　　s.draw();
　　
　　同样地，大家也许认为会调用Shape的draw()，因为这究竟是一个Shape句柄。那么编译器怎样才能知道该做其他任何事情呢？但此时实际调用的是Circle.draw()，因为后期绑定已经介入（多形性）。
　　
　　下面这个例子从一个稍微不同的角度说明了问题：
　　
　　//: Shapes.java
　　// Polymorphism in Java
　　
　　class Shape {
　　　void draw() {}
　　　void erase() {}
　　}
　　
　　class Circle extends Shape {
　　　void draw() {
　　System.out.PRintln("Circle.draw()");
　　　}
　　　void erase() {
　　System.out.println("Circle.erase()");
　　　}
　　}
　　
　　class Square extends Shape {
　　　void draw() {
　　System.out.println("Square.draw()");
　　　}
　　　void erase() {
　　System.out.println("Square.erase()");
　　　}
　　}
　　
　　class Triangle extends Shape {
　　　void draw() {
　　System.out.println("Triangle.draw()");
　　　}
　　　void erase() {
　　System.out.println("Triangle.erase()");
　　　}
　　}
　　
　　public class Shapes {
　　　public static Shape randShape() {
　　switch((int)(Math.random() * 3)) {
　　　default: // To quiet the compiler
　　　case 0: return new Circle();
　　　case 1: return new Square();
　　　case 2: return new Triangle();
　　}
　　　}
　　　public static void main(String[] args) {
　　Shape[] s = new Shape[9];
　　// Fill up the array with shapes:
　　for(int i = 0; i < s.length; i++)
　　　s[i] = randShape();
　　// Make polymorphic method calls:
　　for(int i = 0; i < s.length; i++)
　　　s[i].draw();
　　　}
　　} ///:~
　　
　　针对从Shape衍生出来的所有东西，Shape建立了一个通用接口——也就是说，所有（几何）外形都可以描绘和删除。衍生类覆盖了这些定义，为每种非凡类型的几何外形都提供了独一无二的行为。
　　
　　在主类Shapes里，包含了一个static方法，名为randShape()。它的作用是在每次调用它时为某个随机选择的Shape对象生成一个句柄。请注重上溯造型是在每个return语句里发生的。这个语句取得指向一个Circle，Square或者Triangle的句柄，并将其作为返回类型Shape发给方法。所以无论什么时候调用这个方法，就绝对没机会了解它的具体类型到底是什么，因为肯定会获得一个单纯的Shape句柄。
　　
　　main()包含了Shape句柄的一个数组，其中的数据通过对randShape()的调用填入。在这个时候，我们知道自己拥有Shape，但不知除此之外任何具体的情况（编译器同样不知）。然而，当我们在这个数组里步进，并为每个元素调用draw()的时候，与各类型有关的正确行为会魔术般地发生，就象下面这个输出示例展示的那样：
　　
　　Circle.draw()
　　Triangle.draw()
　　Circle.draw()
　　Circle.draw()
　　Circle.draw()
　　Square.draw()
　　Triangle.draw()
　　Square.draw()
　　Square.draw()
　　
　　当然，由于几何外形是每次随机选择的，所以每次运行都可能有不同的结果。之所以要突出外形的随机选择，是为了让大家深刻体会这一点：为了在编译的时候发出正确的调用，编译器毋需获得任何非凡的情报。对draw()的所有调用都是通过动态绑定进行的。

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