Java多态性分类总结笔记

一、多态性概述

Java多态性：对象多态与行为多态的定义解析

对象多态（编译时多态/静态多态）

定义：

对象多态是指在同一个类中，允许存在多个同名方法，但这些方法的参数列表不同（类型、顺序或数量不同）。编译器在编译时根据方法签名（方法名+参数列表）来确定具体调用哪个方法，因此也称为编译时多态或静态多态。

核心特征：

1. 实现方式：通过方法重载(Overload)实现
2. 绑定时机：编译时确定
3. 发生范围：同一个类内部
4. 判断依据：根据调用时传入的参数类型和数量

关键点：

• 方法名必须相同
• 参数列表必须不同（参数类型、数量或顺序）
• 与返回值类型无关（不能仅通过返回类型不同来重载方法）
• 可以有不同的访问修饰符和抛出异常
• 是编译时的静态绑定

行为多态（运行时多态/动态多态）

定义：

行为多态是指在继承关系中，子类可以重写(Override)父类的方法，当通过父类引用调用该方法时，实际执行的是子类重写后的方法。具体执行哪个方法是在运行时根据实际对象类型决定的，因此也称为运行时多态或动态多态。

核心特征：

1. 实现方式：通过方法重写(Override)实现
2. 绑定时机：运行时确定
3. 发生范围：存在继承关系的类之间
4. 判断依据：根据运行时对象的实际类型

关键点：

• 方法名、参数列表和返回类型必须完全相同
• 子类方法的访问权限不能比父类更严格
• 子类方法抛出的异常不能比父类更宽泛
• 静态方法不能被重写（会被隐藏）
• private/final方法不能被重写
• 是运行时的动态绑定

本质区别对比

记忆技巧

1. 对象多态：

   • 记住"一个类，多个方法"
   • 编译时就知道调用哪个方法（看参数）
   • 典型表现：方法重载

2. 行为多态：

   • 记住"一个方法，多种实现"
   • 运行时才知道具体执行哪个实现（看对象）
   • 典型表现：方法重写

专业术语解释

1. 静态绑定(早期绑定)：
   在编译时就能确定方法调用的具体版本，如对象多态中的方法重载。
2. 动态绑定(晚期绑定)：
   在运行时根据实际对象类型确定方法调用的具体版本，如行为多态中的方法重写。

理解这两种多态的区别，是掌握Java面向对象编程核心思想的关键之一。对象多态提高了方法的灵活性，行为多态则实现了程序的可扩展性。

多态性是面向对象编程的三大特性之一，指同一操作作用于不同对象时，可以有不同的解释和执行结果。

二、多态性分类

1. 对象多态（编译时多态/静态多态）

特点：

• 在编译时确定
• 主要通过方法重载(Overload)实现
• 也称为静态多态或早期绑定

实现方式：

• 方法重载(Overload)
  • 同一类中多个同名方法
  • 参数列表不同（类型、顺序、数量）
  • 与返回值类型无关

示例：

class Calculator {
    // 方法重载示例
    public int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
  
    public double add(double a, double b) {
        return a + b;
    }
  
    public int add(int a, int b, int c) {
        return a + b + c;
    }
}

2. 行为多态（运行时多态/动态多态）

特点：

• 在运行时确定
• 主要通过方法重写(Override)实现
• 也称为动态多态或晚期绑定
• 需要继承关系

实现方式：

• 方法重写(Override)
  • 子类重写父类方法
  • 方法名、参数列表、返回值类型必须相同
  • 访问权限不能比父类更严格

示例：

class Animal {
    public void makeSound() {
        System.out.println("动物发出声音");
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("汪汪汪");
    }
}

class Cat extends Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("喵喵喵");
    }
}

三、两种多态对比

四、多态性应用场景

1. 对象多态应用：

   • 提供多种处理同一功能的不同方式
   • 简化API设计，统一方法名

2. 行为多态应用：

   • 实现接口编程
   • 框架设计中的扩展点
   • 实现设计模式(如策略模式、工厂模式等)

五、注意事项

1. 对象多态(重载)：

   • 不能仅通过返回值类型区分重载方法
   • 可变参数方法可能引起重载歧义

2. 行为多态(重写)：

   • 静态方法不能被重写(隐藏而非重写)
   • private/final方法不能被重写
   • 子类方法抛出的异常不能比父类更宽泛