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Java中父类引用指向子类对象时如何实现多态

P粉602998670

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发布时间:2025-10-03 21:19:02

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来源于php中文网

原创

多态基于方法重写和动态绑定,运行时根据实际对象调用方法。父类引用指向子类对象时,实例方法调用子类重写版本,属性和静态方法则不表现多态,如Animal a = new Dog(); a.show()执行Dog的show,a.name取Animal的name,a.print()调用Animal的静态方法。多态提升代码扩展性,实现“编译看左边,运行看右边”。

java中父类引用指向子类对象时如何实现多态

在Java中,当父类引用指向子类对象时,多态的实现依赖于方法重写(Override)运行时动态绑定。也就是说,程序在运行时会根据实际创建的对象类型来调用相应的方法,而不是根据引用变量的类型。

1. 父类引用指向子类对象的基本形式

这种写法是多态的核心体现:

Parent p = new Child();  // Parent是父类,Child是子类
p.someMethod();

虽然引用类型是Parent,但实际对象是Child。如果someMethod()在Child类中被重写,那么执行的是Child中的版本。

2. 方法调用的动态绑定机制

Java虚拟机在运行时通过虚方法表(vtable)机制决定调用哪个方法。具体规则如下:

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  • 如果子类重写了父类的方法,通过父类引用调用该方法时,执行子类的实现。
  • 如果子类没有重写,则调用从父类继承的方法。
  • 只有实例方法支持多态,静态方法、私有方法、final方法不参与重写,因此不具有多态性。

3. 属性和静态方法不表现多态

需要注意:多态只适用于实例方法,对属性和静态方法无效。

class Animal {
    String name = "Animal";
    void show() { System.out.println("Animal show"); }
    static void print() { System.out.println("Animal static"); }
}

class Dog extends Animal {
    String name = "Dog";
    void show() { System.out.println("Dog show"); }
    static void print() { System.out.println("Dog static"); }
}

测试代码:

Animal a = new Dog();
System.out.println(a.name);     // 输出 Animal(属性看引用类型)
a.show();                       // 输出 Dog show(方法看实际对象)
a.print();                      // 输出 Animal static(静态方法不重写)

4. 多态的实际应用场景

多态让代码更具扩展性和可维护性。例如:

  • 定义统一接口处理不同类型的对象,比如集合中存放多种子类对象。
  • 方法参数使用父类类型,可以接收任意子类实例。
  • 设计框架时允许用户扩展功能而不修改原有代码。

基本上就这些。核心在于理解“编译看左边,运行看右边”——引用类型决定哪些方法可用,实际对象决定哪个方法被执行。

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