深入Java核心 Java中多態(tài)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制
多態(tài)性是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)代碼重用的一個(gè)重要機(jī)制,我們?cè)恢灰淮蔚奶岬絁ava多態(tài)性。在Java運(yùn)行時(shí)多態(tài)性:繼承和接口的實(shí)現(xiàn)一文中,我們?cè)敿?xì)介紹了Java實(shí)現(xiàn)運(yùn)行時(shí)多態(tài)性的動(dòng)態(tài)方法調(diào)度;今天我們?cè)俅紊钊隞ava核心,一起學(xué)習(xí)Java中多態(tài)性的實(shí)現(xiàn)。
“polymorphism(多態(tài))”一詞來(lái)自希臘語(yǔ),意為“多種形式”。多數(shù)Java程序員把多態(tài)看作對(duì)象的一種能力,使其能調(diào)用正確的方法版本。盡管如此,這種面向?qū)崿F(xiàn)的觀點(diǎn)導(dǎo)致了多態(tài)的神奇功能,勝于僅僅把多態(tài)看成純粹的概念。
Java中的多態(tài)總是子類(lèi)型的多態(tài)。幾乎是機(jī)械式產(chǎn)生了一些多態(tài)的行為,使我們不去考慮其中涉及的類(lèi)型問(wèn)題。本文研究了一種面向類(lèi)型的對(duì)象觀點(diǎn),分析了如何將對(duì)象能夠 表現(xiàn)的行為和對(duì)象即將表現(xiàn)的行為分離開(kāi)來(lái)。拋開(kāi)Java中的多態(tài)都是來(lái)自繼承的概念,我們?nèi)匀豢梢愿械?,Java中的接口是一組沒(méi)有公共代碼的對(duì)象共享實(shí) 現(xiàn)。
多態(tài)的分類(lèi)
多態(tài)在面向?qū)ο笳Z(yǔ)言中是個(gè)很普遍的概念.雖然我們經(jīng)常把多態(tài)混為一談,但實(shí)際上 有四種不同類(lèi)型的多態(tài)。在開(kāi)始正式的子類(lèi)型多態(tài)的細(xì)節(jié)討論前,然我們先來(lái)看看普通面向?qū)ο笾械亩鄳B(tài)。
Luca Cardelli和Peter Wegner("On Understanding Types, Data Abstraction, and Polymorphism"一文的作者, 文章參考資源鏈接)把多態(tài)分為兩大類(lèi)----特定的和通用的----四小類(lèi):強(qiáng)制的,重載的,參數(shù)的和包含的。他們的結(jié)構(gòu)如下:
在這樣一個(gè)體系中,多態(tài)表現(xiàn)出多種形式的能力。通用多態(tài)引用有 相同結(jié)構(gòu)類(lèi)型的大量對(duì)象,他們有著共同的特征。特定的多態(tài)涉及的是小部分沒(méi)有相同特征的對(duì)象。四種多態(tài)可做以下描述:
◆強(qiáng)制的:一種隱 式做類(lèi)型轉(zhuǎn)換的方法。
◆重載的:將一個(gè)標(biāo)志符用作多個(gè)意義。
◆參數(shù)的:為不同類(lèi)型的參數(shù)提供相同的操作。
◆包含的:類(lèi)包含關(guān)系的抽象操作。
我將在講述子類(lèi)型多態(tài)前簡(jiǎn)單介紹一下這幾種多態(tài)。
強(qiáng)制的多態(tài)
強(qiáng)制多態(tài)隱式的將參數(shù)按某種方法,轉(zhuǎn)換成編譯器認(rèn)為正確的類(lèi)型以避免錯(cuò)誤。在以下的表達(dá)式中,編譯器必須決定二元運(yùn)算符‘+’所應(yīng)做的工作:
2.0 + 2.0
2.0 + 2
2.0 + "2"
第一個(gè)表達(dá)式將兩個(gè)double的 操作數(shù)相加;Java中特別聲明了這種用法。
第二個(gè)表達(dá)式將double型和int相加。Java中沒(méi)有明確定義這種運(yùn)算。不過(guò),編 譯器隱式的將第二個(gè)操作數(shù)轉(zhuǎn)換為double型,并作double型的加法。做對(duì)程序員來(lái)說(shuō)十分方便,否則將會(huì)拋出一個(gè)編譯錯(cuò)誤,或者強(qiáng)制程序員顯式的將 int轉(zhuǎn)換為double。
第三個(gè)表達(dá)式將double與一個(gè)String相加。Java中同樣沒(méi)有定義這樣的操作。所以,編譯器將 double轉(zhuǎn)換成String類(lèi)型,并將他們做串聯(lián)。
強(qiáng)制多態(tài)也會(huì)發(fā)生在方法調(diào)用中。假設(shè)類(lèi)Derived繼承了類(lèi)Base,類(lèi)C 有一個(gè)方法,原型為m(Base),在下面的代碼中,編譯器隱式的將Derived類(lèi)的對(duì)象derived轉(zhuǎn)化為Base類(lèi)的對(duì)象。這種隱式的轉(zhuǎn)換使 m(Base)方法使用所有能轉(zhuǎn)換成Base類(lèi)的所有參數(shù)。
- C c = new C();
- Derived derived = new Derived();
- c.m( derived );
并且,隱式的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換,可以避免 類(lèi)型轉(zhuǎn)換的麻煩,減少編譯錯(cuò)誤。當(dāng)然,編譯器仍然會(huì)優(yōu)先驗(yàn)證符合定義的對(duì)象類(lèi)型。#p#
重載的多態(tài)
重載 允許用相同的運(yùn)算符或方法,去表示截然不同的意義。‘+’在上面的程序中有兩個(gè)意思:兩個(gè)double型的數(shù)相加;兩個(gè)串相連。另外還有整型相加,長(zhǎng)整 型,等等。這些運(yùn)算符的重載,依賴(lài)于編譯器根據(jù)上下文做出的選擇。以往的編譯器會(huì)把操作數(shù)隱式轉(zhuǎn)換為完全符合操作符的類(lèi)型。雖然Java明確支持重載,但 不支持用戶定義的操作符重載。
Java支持用戶定義的函數(shù)重載。一個(gè)類(lèi)中可以有相同名字的方法,這些方法可以有不同的意義。這些重載 的方法中,必須滿足參數(shù)數(shù)目不同,相同位置上的參數(shù)類(lèi)型不同。這些不同可以幫助編譯器區(qū)分不同版本的方法。
編譯器以這種唯一表示的特 征來(lái)表示不同的方法,比用名字表示更為有效。據(jù)此,所有的多態(tài)行為都能編譯通過(guò)。
強(qiáng)制和重載的多態(tài)都被分類(lèi)為特定的多態(tài),因?yàn)檫@些多 態(tài)都是在特定的意義上的。這些被劃入多態(tài)的特性給程序員帶來(lái)了很大的方便。強(qiáng)制多態(tài)排除了麻煩的類(lèi)型和編譯錯(cuò)誤。重載多態(tài)像一塊糖,允許程序員用相同的名 字表示不同的方法,很方便。
參數(shù)的多態(tài)
參數(shù)多態(tài)允許把許多類(lèi)型抽象成單一的表示。例如,List 抽象類(lèi)中,描述了一組具有同樣特征的對(duì)象,提供了一個(gè)通用的模板。你可以通過(guò)指定一種類(lèi)型以重用這個(gè)抽象類(lèi)。這些參數(shù)可以是任何用戶定義的類(lèi)型,大量的用 戶可以使用這個(gè)抽象類(lèi),因此參數(shù)多態(tài)毫無(wú)疑問(wèn)的成為最強(qiáng)大的多態(tài)。
乍一看,上面抽象類(lèi)好像是java.util.List的功能。然 而,Java實(shí)際上并不支持真正的安全類(lèi)型風(fēng)格的參數(shù)多態(tài),這也是java.util.List和java.util的其他集合類(lèi)是用原始的 java.lang.Object寫(xiě)的原因(參考我的文章"A Primordial Interface?" 以獲得更多細(xì)節(jié))。Java的單根繼承方式解決了部分問(wèn)題,但沒(méi)有發(fā)揮出參數(shù)多態(tài)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通用類(lèi)型的需求,并建議給Sun的Java規(guī)格需求#000014號(hào)文檔"Add Generic Types to the Java Programming Language."(參考資源鏈接)
包含的多態(tài)
包含多態(tài)通過(guò)值的類(lèi)型和集合的包含關(guān)系實(shí)現(xiàn)了多態(tài)的行為.在包括Java在內(nèi)的眾多面向?qū)ο笳Z(yǔ)言中,包含關(guān)系是子類(lèi)型的。所以,Java的包含多態(tài)是子 類(lèi)型的多態(tài)。
在早期,Java開(kāi)發(fā)者們所提及的多態(tài)就特指子類(lèi)型的多態(tài)。通過(guò)一種面向類(lèi)型的觀點(diǎn),我們可以看到子類(lèi)型多態(tài)的強(qiáng)大功 能。以下的文章中我們將仔細(xì)探討這個(gè)問(wèn)題。為簡(jiǎn)明起見(jiàn),下文中的多態(tài)均指包含多態(tài)。
面向類(lèi)型觀點(diǎn)
圖1的UML類(lèi)圖給出了類(lèi)和類(lèi)型的簡(jiǎn)單繼承關(guān)系,以便于解釋多 態(tài)機(jī)制。模型中包含5種類(lèi)型,4個(gè)類(lèi)和一個(gè)接口。雖然UML中稱(chēng)為類(lèi)圖,我把它看成類(lèi)型圖。如"Thanks Type and Gentle Class," 一文中所述,每個(gè)類(lèi)和接口都是一種用戶定義的類(lèi)型。按獨(dú)立實(shí)現(xiàn)的觀點(diǎn)(如面向類(lèi)型的觀點(diǎn)),下圖中的每個(gè)矩形代表一種類(lèi)型。從實(shí)現(xiàn)方法看,四種類(lèi)型運(yùn)用了 類(lèi)的結(jié)構(gòu),一種運(yùn)用了接口的結(jié)構(gòu)。
以下的代碼實(shí)現(xiàn)了每個(gè)用戶 定義的數(shù)據(jù)類(lèi)型,我把實(shí)現(xiàn)寫(xiě)得很簡(jiǎn)單。
用這樣的類(lèi)型聲明和類(lèi)的定義,圖2從概念的觀點(diǎn)描述了Java指令。
Derived2 derived2 = new Derived2();
上文中聲明了 derived2這個(gè)對(duì)象,它是Derived2類(lèi)的。圖2種的最頂層把Derived2引用描述成一個(gè)集合的窗口,雖然其下的Derived2對(duì)象是可 見(jiàn)的。這里為每個(gè)Derived2類(lèi)型的操作留了一個(gè)孔。Derived2對(duì)象的每個(gè)操作都去映射適當(dāng)?shù)拇a,按照上面的代碼所描述的那樣。例 如,Derived2對(duì)象映射了在Derived中定義的m1()方法。而且還重載了Base類(lèi)的m1()方法。一個(gè)Derived2的引用變量無(wú)權(quán)訪問(wèn) Base類(lèi)中被重載的m1()方法。但這并不意味著不可以用super.m1()的方法調(diào)用去使用這個(gè)方法。關(guān)系到derived2這個(gè)引用的變量,這個(gè) 代碼是不合適的。Derived2的其他的操作映射同樣表明了每種類(lèi)型操作的代碼執(zhí)行。
既然你有一個(gè)Derived2對(duì)象,可以用任 何一個(gè)Derived2類(lèi)型的變量去引用它。如圖1所示,Derived, Base和IType都是Derived2的基類(lèi)。所以,Base類(lèi)的引用是很有用的。圖3描述了以下語(yǔ)句的概念觀點(diǎn)。
Base base = derived2;
圖3:Base類(lèi)引用附于Derived2對(duì)象之上
雖然Base類(lèi)的引用不用再訪問(wèn)m3()和m4(),但是卻不會(huì)改變它Derived2對(duì)象的任何特征及操作映射。無(wú)論是變量derived2還是 base,其調(diào)用m1()或m2(String)所執(zhí)行的代碼都是一樣的。#p#
兩個(gè)引用之所以調(diào)用同一個(gè)行為,是因?yàn)镈erived2對(duì)象并不知道去調(diào)用哪個(gè)方法。對(duì) 象只知道什么時(shí)候調(diào)用,它隨著繼承實(shí)現(xiàn)的順序去執(zhí)行。這樣的順序決定了Derived2對(duì)象調(diào)用Derived里的m1()方法,并調(diào)用Derived2 里的m2(String)方法。這種結(jié)果取決于對(duì)象本身的類(lèi)型,而不是引用的類(lèi)型。
盡管如此,但不意味著你用derived2和 base引用的效果是完全一樣的。如圖3所示,Base的引用只能看到Base類(lèi)型擁有的操作。所以,雖然Derived2有對(duì)方法m3()和m4()的 映射,但是變量base不能訪問(wèn)這些方法。
運(yùn)行期的Derived2對(duì)象保持了接受m3()和m4()方法的能力。類(lèi)型的限制使 Base的引用不能在編譯期調(diào)用這些方法。編譯期的類(lèi)型檢查像一套鎧甲,保證了運(yùn)行期對(duì)象只能和正確的操作進(jìn)行相互作用。換句話說(shuō),類(lèi)型定義了對(duì)象間相互 作用的邊界。
多態(tài)的依附性
類(lèi)型的一致性是多態(tài)的核心。對(duì)象上的每一個(gè)引用,靜態(tài)的類(lèi)型檢查器都要確認(rèn)這樣的依附和其對(duì)象的層次是一致的。當(dāng)一個(gè)引用成功的依附于另一個(gè)不同的對(duì)象 時(shí),有趣的多態(tài)現(xiàn)象就產(chǎn)生了。(嚴(yán)格的說(shuō),對(duì)象類(lèi)型是指類(lèi)的定義。)你也可以把幾個(gè)不同的引用依附于同一個(gè)對(duì)象。在開(kāi)始更有趣的場(chǎng)景前,我們先來(lái)看一下下 面的情況為什么不會(huì)產(chǎn)生多態(tài)。
多個(gè)引用依附于一個(gè)對(duì)象
圖2和圖3描述的例子是把兩個(gè)及兩個(gè)以上的 引用依附于一個(gè)對(duì)象。雖然Derived2對(duì)象在被依附之后仍保持了變量的類(lèi)型,但是,圖3中的Base類(lèi)型的引用依附之后,其功能減少了。結(jié)論很明顯: 把一個(gè)基類(lèi)的引用依附于派生類(lèi)的對(duì)象之上會(huì)減少其能力。
一個(gè)開(kāi)發(fā)這怎么會(huì)選擇減少對(duì)象能力的方案呢?這種選擇是間接的。假設(shè)有一個(gè)名 為ref的引用依附于一個(gè)包含如下方法的類(lèi)的對(duì)象:
用一個(gè)Derived2的參數(shù)調(diào)用poly(Base)是符合參數(shù)類(lèi)型檢查的:
方法調(diào)用把一個(gè)本地Base類(lèi)型的變量依附在一個(gè)引入的對(duì)象上。所以,雖然這個(gè)方法只接 受Base類(lèi)型的參數(shù),但Derived2對(duì)象仍是允許的。開(kāi)發(fā)這就不必選擇丟失功能的方案。從人眼在通過(guò)Derived2對(duì)象時(shí)所看到的情況,Base 類(lèi)型引用的依附導(dǎo)致了功能的喪失。但從執(zhí)行的觀點(diǎn)看,每一個(gè)傳入poly1(Base)的參數(shù)都認(rèn)為是Base的對(duì)象。執(zhí)行機(jī)并不在乎有多個(gè)引用指向同一 個(gè)對(duì)象,它只注重把指向另一個(gè)對(duì)象的引用傳給方法。這些對(duì)象的類(lèi)型不一致并不是主要問(wèn)題。執(zhí)行器只關(guān)心給運(yùn)行時(shí)的對(duì)象找到適當(dāng)?shù)膶?shí)現(xiàn)。面向類(lèi)型的觀點(diǎn)展示 了多態(tài)的巨大能力。
附于多個(gè)對(duì)象的引用
讓我們來(lái)看一下發(fā)生在poly1(Base)中的多態(tài)行 為。下面的代碼創(chuàng)建了三個(gè)對(duì)象,并通過(guò)引用傳給poly1(Base):
poly1(Base)的實(shí)現(xiàn)代碼是調(diào)用傳進(jìn)來(lái)的參數(shù)的m1()方法。圖3和圖4展示了 把三個(gè)類(lèi)的對(duì)象傳給方法時(shí),面向類(lèi)型的所使用的體系結(jié)構(gòu)。
圖4:將Base引用指向Derived類(lèi),以及Base對(duì)象
請(qǐng)注意每個(gè)圖中方法m1()的映射。圖3中,m1()調(diào)用了Derived類(lèi)的代碼;上面代碼中的注釋標(biāo)明了ploy1(Base)調(diào)用 Derived.m1()。圖4中Derived對(duì)象調(diào)用的仍然是Derived類(lèi)的m1()方法。最后,圖4中,Base對(duì)象調(diào)用的m1()是Base 類(lèi)中定義的代碼。
多態(tài)的魅力何在?再來(lái)看一下poly1(Base)的代碼,它可以接受任何屬于Base類(lèi)范疇的參數(shù)。然而,當(dāng)他收 到一個(gè)Derived2的對(duì)象時(shí),它實(shí)際上卻調(diào)用了Derived版本的方法。當(dāng)你根據(jù)Base類(lèi)派生出其他類(lèi)時(shí),如 Derived,Derived2,poly1(Base)都可以接受這些參數(shù),并作出選擇調(diào)用合適的方法。多態(tài)允許你在完成poly1(Base)后擴(kuò) 展它的用途。
這看起來(lái)當(dāng)然很神奇?;镜睦斫庹故玖硕鄳B(tài)的內(nèi)部工作原理。在面向類(lèi)型的觀點(diǎn)中,底層的對(duì)象所實(shí)現(xiàn)的代碼是非實(shí)質(zhì)性的。 重要的是,類(lèi)型檢查器會(huì)在編譯期間為每個(gè)引用選擇合適的代碼以實(shí)現(xiàn)其方法。多態(tài)使開(kāi)發(fā)者運(yùn)用面向類(lèi)型的觀點(diǎn),不考慮實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)。這樣有助于把類(lèi)型和實(shí)現(xiàn)分 離(實(shí)際用處是把接口和實(shí)現(xiàn)分離)。
對(duì)象接口
多態(tài)依賴(lài)于類(lèi)型和實(shí)現(xiàn)的分離,多用來(lái)把接口和實(shí)現(xiàn)分離。但下面的觀點(diǎn)好像把Java的關(guān)鍵字 interface搞得很糊涂。
更為重要的使開(kāi)發(fā)者們?cè)鯓永斫舛陶Z(yǔ)“the interface to an object",典型地,根據(jù)上下文,這個(gè)短語(yǔ)的意思是指一切對(duì)象類(lèi)中所定義的方法,至一切對(duì)象公開(kāi)的方法。這種傾向于以實(shí)現(xiàn)為中心的觀點(diǎn)較之于面向類(lèi)型 的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō),使我們更加注重于對(duì)象在運(yùn)行期的能力。圖3中,引用面板的對(duì)象表面被標(biāo)志成"Derived2 Object"。這個(gè)面板上列出了Derived2對(duì)象的所有可用的方法。但是要理解多態(tài),我們必須從實(shí)現(xiàn)這一層次上解放出來(lái),并注意面向類(lèi)型的透視圖中 被標(biāo)為"Base Reference"的面板。在這一層意思上,引用變量的類(lèi)型指明了一個(gè)對(duì)象的表面。這只是一個(gè)表面,不是接口。在類(lèi)型一致的原則下,我們可以用面向類(lèi)型 的觀點(diǎn),為一個(gè)對(duì)象依附多個(gè)引用。對(duì)interface to an object這個(gè)短語(yǔ)的理解沒(méi)有確定的理解。
在類(lèi)型概念 中,the interface to an object refers 引用了面向類(lèi)型觀點(diǎn)的最大可能----如圖2的情形。把一個(gè)基類(lèi)的引用指向相同的對(duì)象縮小了這樣的觀點(diǎn)----如圖3所示。類(lèi)型概念能使人獲得把對(duì)象間的 相互作用同實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)分離的要領(lǐng)。相對(duì)于一個(gè)對(duì)象的接口,面向類(lèi)型的觀點(diǎn)更鼓勵(lì)人們?nèi)ナ褂靡粋€(gè)對(duì)象的引用。引用類(lèi)型規(guī)定了對(duì)象間的相互作用。當(dāng)你考慮一個(gè)對(duì) 象能做什么的時(shí)候,只需搞明白他的類(lèi)型,而不需要去考慮他的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。
Java接口
以上所談到的 多態(tài)行為用到了類(lèi)的繼承關(guān)系所建立起來(lái)的子類(lèi)型關(guān)系。Java接口同樣支持用戶定義的類(lèi)型,相對(duì)地,Java的接口機(jī)制啟動(dòng)了建立在類(lèi)型層次結(jié)構(gòu)上的多態(tài) 行為。假設(shè)一個(gè)名為ref的引用變量,并使其指向一個(gè)包含一下方法的類(lèi)對(duì)象:
為了弄明白poly2(IType)中的多態(tài),以下的代碼從不同的類(lèi)創(chuàng)建兩個(gè)對(duì)象,并分別把他們傳給 poly2(IType):
上面的代碼類(lèi)似于關(guān)于poly1(Base)中的多態(tài)的討論。poly2(IType)的實(shí)現(xiàn)代碼是調(diào) 用每個(gè)對(duì)象的 本地版本的m3()方法。如同以前,代碼的注釋表明了每次調(diào)用所返回的CString類(lèi)型的結(jié)果。圖5表明了兩次調(diào)用poly2(IType)的概念結(jié)構(gòu):
圖5:指向Derived2和Separate對(duì)象的IType引用
方法poly1(Base)和poly2(IType)中所表現(xiàn)的多態(tài)行為的相似之處可以從透視圖中直接看出來(lái)。把我們?cè)趯?shí)現(xiàn)在一層上的理解再提高一 層,就可以看到這兩段代碼的技巧。基類(lèi)的引用指向了作為參數(shù)傳進(jìn)的類(lèi),并且按照類(lèi)型的限制調(diào)用對(duì)象的方法。引用既不知道也不關(guān)心執(zhí)行哪一段代碼。編譯期間 的子類(lèi)型關(guān)系檢查保證了通過(guò)的對(duì)象有能力在被調(diào)用的時(shí)候選擇合適的實(shí)現(xiàn)代碼。
然而,他們?cè)趯?shí)現(xiàn)層上有一個(gè)重要的差別。在 poly1(Base)的例子中(圖3和圖4),Base-Derived-Derived2的類(lèi)繼承結(jié)構(gòu)為子類(lèi)型關(guān)系的建立提供了條件,并決定了方法去 調(diào)用哪段代碼。在poly2(IType)的例子中(如圖5),則是完全不同的動(dòng)態(tài)發(fā)生的。Derived2和Separate不共享任何實(shí)現(xiàn)的層次,但 是他們還是通過(guò)IType的引用展示了多態(tài)的行為。
這樣的多態(tài)行為使Java的接口的功能的重大意義顯得很明顯。圖1中的UML類(lèi)圖 說(shuō)明了Derived是Base和IType的子類(lèi)型。通過(guò)完全脫離實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)的類(lèi)型的定義方法,Java實(shí)現(xiàn)了多類(lèi)型繼承,并且不存在Java所禁止的多 繼承所帶來(lái)的煩人的問(wèn)題。完全脫離實(shí)現(xiàn)層次的類(lèi)可以按照J(rèn)ava接口實(shí)現(xiàn)分組。在圖1中,接口IType和Derived,Separate以及這類(lèi)型的 其他子類(lèi)型應(yīng)該劃為一組。
按照這種完全不同于實(shí)現(xiàn)層次的分類(lèi)方法,Java的接口機(jī)制是多態(tài)變得很方便,哪怕不存在任何共享的實(shí)現(xiàn)或 者復(fù)寫(xiě)的方法。如圖5所示,一個(gè)IType的引用,用多態(tài)的方法訪問(wèn)到了Derived2和Separate對(duì)象的m3()方法。
再次探討對(duì)象的接口
注意圖5中的Derived2和Separate對(duì)象的對(duì)m1()的映射方法。如前所述,每一個(gè)對(duì)象的接 口都包含方法m1()。但卻沒(méi)有辦法用這兩個(gè)對(duì)象使方法m1()表現(xiàn)出多態(tài)的行為。每一個(gè)對(duì)象占有一個(gè)m1()方法是不夠的。必須存在一個(gè)可以操作 m1()方法的類(lèi)型,通過(guò)這個(gè)類(lèi)型可以看到對(duì)象。這些對(duì)象似乎是共享了m1()方法,但在沒(méi)有共同基類(lèi)的條件下,多態(tài)是不可能的。通過(guò)對(duì)象的接口來(lái)看多 態(tài),會(huì)把這個(gè)概念搞混。
結(jié)論
從全文所述的面向?qū)ο蠖鄳B(tài)所建立起來(lái)的子類(lèi)型多態(tài),你可以清楚地認(rèn)識(shí)到這種面向類(lèi)型的觀點(diǎn)。如果你想理解子類(lèi)型多態(tài)的思想,就應(yīng)該把注意力從實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)轉(zhuǎn)移到類(lèi)型的上。類(lèi)型把對(duì)象分成組,并且管理著這些對(duì)象的接口。類(lèi)型的 繼承層次結(jié)構(gòu)決定了實(shí)現(xiàn)多態(tài)所需的類(lèi)型關(guān)系。
有趣的是,實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)并不影響子類(lèi)型多態(tài)的層次結(jié)構(gòu)。類(lèi)型決定了對(duì)象調(diào)用什么方法,而實(shí) 現(xiàn)則決定了對(duì)象怎么執(zhí)行這個(gè)方法。也就是說(shuō),類(lèi)型表明了責(zé)任,而負(fù)責(zé)實(shí)施的則是具體的實(shí)現(xiàn)。將實(shí)現(xiàn)和類(lèi)型分離后,我們好像看到了這兩個(gè)部分在一起跳舞,類(lèi)型決定了他的舞伴和舞蹈的名字,而實(shí)現(xiàn)則是舞蹈動(dòng)作的設(shè)計(jì)師。
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