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多态（Polymorphism）是面向对象编程（OOP）中的一个核心概念，它允许同一个接口或方法在不同对象上具有不同的实现方式。多态性使得程序在运行时可以根据对象的实际类型来决定调用哪个方法，从而提高代码的灵活性和可扩展性。
在Java中，多态主要通过以下几种方式实现：
1. 方法重载（编译时多态）
2. 方法重写（运行时多态）
3. 接口和抽象类
下面我们通过代码示例来详细讲解这些概念。
1. 方法重载（编译时多态）
方法重载是指在同一个类中，可以定义多个方法名相同但参数列表不同的方法。编译器在编译时会根据方法的参数列表来决定调用哪个方法。
class Calculator {// 方法重载：加法public int add(int a, int b) {return a + b;}// 方法重载：加法，可以接受三个整数public int add(int a, int b, int c) {return a + b + c;}// 方法重载：加法，可以接受两个double类型的参数public double add(double a, double b) {return a + b;}
}public class OverloadExample {public static void main(String[] args) {Calculator calc = new Calculator();System.out.println(calc.add(2, 3)); // 输出: 5System.out.println(calc.add(2, 3, 4)); // 输出: 9System.out.println(calc.add(2.5, 3.5)); // 输出: 6.0}
}在这个例子中，Calculator类中有三个 add 方法，它们具有不同的参数列表。调用 add 方法时，编译器会根据传入参数的类型和数量来决定使用哪个方法。
2. 方法重写（运行时多态）
方法重写是指子类可以重写父类的方法。在运行时，Java虚拟机会根据对象的实际类型来决定调用哪个方法。
/ 父类
class Animal {public void makeSound() {System.out.println("Animal makes a sound");}
}/ 子类1
class Dog extends Animal {@Overridepublic void makeSound() {System.out.println("Dog barks");}
}
// 子类2
class Cat extends Animal {@Overridepublic void makeSound() {System.out.println("Cat meows");}
}
public class OverrideExample {public static void main(String[] args) {Animal myAnimal = new Animal();Animal myDog = new Dog();Animal myCat = new Cat();myAnimal.makeSound(); // 输出: Animal makes a soundmyDog.makeSound(); // 输出: Dog barksmyCat.makeSound(); // 输出: Cat meows}
}
在这个例子中，Dog 和 Cat 类都重写了 Animal 类的 makeSound 方法。通过父类 Animal 的引用，可以指向不同的子类对象，调用 makeSound 方法时，会根据对象的实际类型执行相应的方法。
3. 接口和抽象类
接口和抽象类允许定义方法的行为，而具体的实现由子类提供。通过接口和抽象类，可以实现更加灵活的多态。
// 接口
interface Shape {void draw();
}// 实现接口的类1
class Circle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Drawing a Circle");}
}// 实现接口的类2
class Square implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Drawing a Square");}
}public class InterfacePolymorphism {public static void main(String[] args) {Shape myShape1 = new Circle();Shape myShape2 = new Square();myShape1.draw(); // 输出: Drawing a CirclemyShape2.draw(); // 输出: Drawing a Square}
}
在这个例子中，Shape 是一个接口，Circle 和 Square 是实现该接口的类。通过接口类型的引用，可以指向不同的实现类对象，调用 draw 方法时，会根据对象的实际类型执行相应的方法。
总结
多态性是Java中一个强大且重要的特性，它允许程序在运行时根据对象的实际类型来决定调用哪个方法。通过方法重载、方法重写以及接口和抽象类的使用，多态性可以极大地提高代码的灵活性和可扩展性。