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Java中的多态

时间:2020-06-07 18:01:34      阅读:72      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:oracl   编程   oracle   inf   没有   特性   item   mamicode   ems   

多态与HoFs

朋友们好久不见啊,最近笔者同时在写脚本型语言——JavaScript,和工业级的面向对象语言——Java。 在写代码的同时呢,也会思考这些语言的不同。今天就拿 Java 中的多态,来谈一谈吧!

概念

多态(Polymorphism)

多态性的核心是多种表现形式。在 Java中,多态性是指对象可以拥有多种形式或者说类型。在面向对象的编程中,多态与如何将一个对象视为其自身类的实例,或者是它的父类的实例,又或者父类的父类的实例等相关。


上面那段话或许有些抽象,还是让我们举个例子吧:

假设我们拥有两个类:

SLList 类和 VengefulSLList 类,

其中 VengefulSLList 继承SLList 类。并覆写(override)了, removeLast 方法(method)

我们运行以下代码:

技术图片

结果:

sl.addLast(50) ; //VengefullSLList没有覆写,调用的是父类(即SLList)的方法

sl.removeLast(); //调用的是自己覆写的 removeLast( ) 方法!

再看一个例子:

public static void main(String[] args){
    VengefullSLList<Integer> s1 = new VengefullSLList<>(9);
    SLList<Integer> s2 = new SLList<>(8);
    s1.removeLast(); // 调用覆写的方法
    s2.removeLast(); // 调用 SLList类的方法
}

事实说明,即使是调用同一个方法,根据对象的不同,其产生的结果是多种多样的!而且,每个对象也能展现不同的类型。

HoF

Higher Order Function: A function that treats another function as data.

高级函数: 是指一个函数把其他函数当成数据。

例如 JavaScript 中的 function 就是一个 对象,可以当做参数传递。

Python 中我们可以这样来运用它:

def tenX(x):
	return 10*x
 
def do_twice(f, x):
	return f(f(x))
 
print(do_twice(tenX, 2))
# 200

然而在 Java 中我们没见过这样的用法,这是因为在 jdk8 以前 Java是禁止将函数当参数传递的!

问题

那么问题来了,如果 Java不允许 HoF 的存在,我们怎么解决这类问题呢?

例如比较大小:

def print_larger(x, y, compare, stringify):
    if compare(x, y):
        return stringify(x)
    return stringify(y)
# HoF 模式
def print_larger(x, y):
   if x.largerThan(y):
       return x.str()
   return y.str()
# Subtype Polymorphism 模式
# 子类的多样性

我们主要说说第二种方式:

在代码中,我们为每个对象提供了 largerThan()的方法,通过调用它实现比大小。但是在 Java 中,如果我们想要实现比较各种类型的对象大小的方法呢?比如说,我们要比较企鹅的大小,我们就要实现 企鹅类的 largerThan()方法。我们要比较海豹的大小,就要实现 海豹类的largerThan()方法,。。。。。。

我们发现如果直接实现子类的方法,我们无法实现通用的比较方案,在 C++中我们可以使用重载操作符,在JS中我们可以传入 compare函数。那么我们在Java中如何实现呢?

Comparable接口

前面我们提到了多态,有时候我们调用同名的方法,也会得到不同的结果。我们可以利用这种特性,来构造一个 compareTo() 方法。

Java中,我们有一个接口(interface) , 叫做 Comparable

技术图片

它规定了所有要实现该接口的类,要实现它的 compareTo(T obj) 方法。

通过接口,我们也可以巧妙的实现,对各种类型的对象,提供一个通用的解决方法!

比如我们要实现一个自己的 Util类,里面有一个 max(Comparable[] items )方法,它的功能是,返回给定的对象数组中最大的那个对象。

这里我们使用 Dog类做演示:

技术图片

项目目录:

我们实现了三个类,分别是 DogUtilUtil

代码如下:

public class Dog implements Comparable<Dog> {
    private int size; // 尺寸
    private String name; // 名字

    public Dog(){}
    public Dog(int size, String name){
        this.name = name;
        this.size = size;
    }
    public void bark(){
        System.out.println("My name is "+this.name+"!");
    }
    
    @Override
    public int compareTo(Dog other) { // 覆写的compareTo()方法
        return this.size - other.size;
    }
}
public class Util {
    public static Comparable max(Comparable[] items){
        int maxIndex=0;
        // 遍历找出size最大的狗
        for (int i = 0; i < items.length; i++) {
            int cmp = items[i].compareTo(items[maxIndex]);
            if(cmp>0){
                maxIndex = i;
            }
        }
        return items[maxIndex];
    }
}
public class LaunchDog {
    public static void main(String[] args) {
        Dog alice = new Dog(8,"alice");
        Dog ben = new Dog(12,"ben");
        Dog karn = new Dog(6,"karn");
        Dog[] dogs = new Dog[]{alice,ben,karn};
        // 调用 max() 方法
        Dog d =(Dog) Util.max(dogs);
        d.bark();
    }
}

最后的输出结果为:

My name is ben!

总结

通过分析以上代码,我们发现只要是 实现了 Comparable 接口的类都可以轻松使用 Util类中的 max() 方法选出最大的项。而在 Java 中我们的 集合框架就实现了 Comparable接口,拿来即用,十分方便。

所以,在项目中我们可以利用 接口(interface) , 来实现 在脚本语言中用 HoF 实现的功能。这体现了 Java的多态。

总结,Java通过提供接口 赋予了我们使用回调的能力。

To summarize, interfaces in Java provide us with the ability to make callbacks. Sometimes, a function needs the help of another function that might not have been written yet (e.g. max needs compareTo). A callback function is the helping function (in the scenario, compareTo).


refer:

USB的CS61b

joshhug老师的gitbook

Oracle的文档

Java中的多态

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原文地址:https://www.cnblogs.com/jiaweixie/p/13061421.html

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