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產生正確的行為

2019-11-18 13:21:40
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供稿：網友


　　知道java里綁定的所有方法都通過后期綁定具有多形性以后，就可以相應地編寫自己的代碼，令其與基礎類溝通。此時，所有的衍生類都保證能用相同的代碼正常地工作。或者換用另一種方法，我們可以“將一條消息發給一個對象，讓對象自行判定要做什么事情。”
　　
　　在面向對象的程序設計中，有一個經典的“外形”例子。由于它很輕易用可視化的形式表現出來，所以經常都用它說明問題。但很不幸的是，它可能誤導初學者認為OOP只是為圖形化編程設計的，這種熟悉當然是錯誤的。
　　
　　外形例子有一個基礎類，名為Shape；另外還有大量衍生類型：Circle（圓形），Square（方形），Triangle（三角形）等等。大家之所以喜歡這個例子，因為很輕易理解“圓屬于外形的一種類型”等概念。下面這幅繼續圖向我們展示了它們的關系：
　　
產生正確的行為

　　上溯造型可用下面這個語句簡單地表現出來：
　　
　　Shape s = new Circle();
　　
　　在這里，我們創建了Circle對象，并將結果句柄立即賦給一個Shape。這表面看起來似乎屬于錯誤操作（將一種類型分配給另一個），但實際是完全可行的——因為按照繼續關系，Circle屬于Shape的一種。因此編譯器認可上述語句，不會向我們提示一條出錯消息。
　　
　　當我們調用其中一個基礎類方法時（已在衍生類里覆蓋）：
　　
　　s.draw();
　　
　　同樣地，大家也許認為會調用Shape的draw()，因為這究竟是一個Shape句柄。那么編譯器怎樣才能知道該做其他任何事情呢？但此時實際調用的是Circle.draw()，因為后期綁定已經介入（多形性）。
　　
　　下面這個例子從一個稍微不同的角度說明了問題：
　　
　　//: Shapes.java
　　// Polymorphism in Java
　　
　　class Shape {
　　　void draw() {}
　　　void erase() {}
　　}
　　
　　class Circle extends Shape {
　　　void draw() {
　　System.out.　　　}
　　　void erase() {
　　System.out.println("Circle.erase()");
　　　}
　　}
　　
　　class Square extends Shape {
　　　void draw() {
　　System.out.println("Square.draw()");
　　　}
　　　void erase() {
　　System.out.println("Square.erase()");
　　　}
　　}
　　
　　class Triangle extends Shape {
　　　void draw() {
　　System.out.println("Triangle.draw()");
　　　}
　　　void erase() {
　　System.out.println("Triangle.erase()");
　　　}
　　}
　　
　　public class Shapes {
　　　public static Shape randShape() {
　　switch((int)(Math.random() * 3)) {
　　　default: // To quiet the compiler
　　　case 0: return new Circle();
　　　case 1: return new Square();
　　　case 2: return new Triangle();
　　}
　　　}
　　　public static void main(String[] args) {
　　Shape[] s = new Shape[9];
　　// Fill up the array with shapes:
　　for(int i = 0; i < s.length; i++)
　　　s[i] = randShape();
　　// Make polymorphic method calls:
　　for(int i = 0; i < s.length; i++)
　　　s[i].draw();
　　　}
　　} ///:~
　　
　　針對從Shape衍生出來的所有東西，Shape建立了一個通用接口——也就是說，所有（幾何）外形都可以描繪和刪除。衍生類覆蓋了這些定義，為每種非凡類型的幾何外形都提供了獨一無二的行為。
　　
　　在主類Shapes里，包含了一個static方法，名為randShape()。它的作用是在每次調用它時為某個隨機選擇的Shape對象生成一個句柄。請注重上溯造型是在每個return語句里發生的。這個語句取得指向一個Circle，Square或者Triangle的句柄，并將其作為返回類型Shape發給方法。所以無論什么時候調用這個方法，就絕對沒機會了解它的具體類型到底是什么，因為肯定會獲得一個單純的Shape句柄。
　　
　　main()包含了Shape句柄的一個數組，其中的數據通過對randShape()的調用填入。在這個時候，我們知道自己擁有Shape，但不知除此之外任何具體的情況（編譯器同樣不知）。然而，當我們在這個數組里步進，并為每個元素調用draw()的時候，與各類型有關的正確行為會魔術般地發生，就象下面這個輸出示例展示的那樣：
　　
　　Circle.draw()
　　Triangle.draw()
　　Circle.draw()
　　Circle.draw()
　　Circle.draw()
　　Square.draw()
　　Triangle.draw()
　　Square.draw()
　　Square.draw()
　　
　　當然，由于幾何外形是每次隨機選擇的，所以每次運行都可能有不同的結果。之所以要突出外形的隨機選擇，是為了讓大家深刻體會這一點：為了在編譯的時候發出正確的調用，編譯器毋需獲得任何非凡的情報。對draw()的所有調用都是通過動態綁定進行的。

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