Java多态的实现机制

多态是面向对象程序设计中代码重用的一个重要机制，它表示当同一个操作作用在不同对象时，会有不同的语义，从而产生不同的结果，例如，同样是执行“+”操作，“3+4”用来实现整数相加，而“3”+“4”却实现了字符串的连接。在Java语言中多态主要有以下两种表现方式：
1）方法的重载（overload）。重载是指同一个类中有多个同名的方法，但它们有着不同的参数，因此在编译时就可以确定到底调用哪个方法，它是一种编译时多态。重载可以被看做一个类中的方法多态性。

2）方法的覆盖（override）。子类可以覆盖父类的方法，因此同样的方法会在父类与子类中有着不同的表现形式。在Java语言中，基类的引用变量不仅可以指向基类的实例对象，也可以指向其子类的实例对象（也就是子类也是父类的一种）。同样，接口中的引用变量，也可以指向其实现类的实例对象（Spring框架中使用注解注入bean时，经常这么用）。而程序调用的方法在运行期才动态绑定（绑定是指将一个方法调用和一个方法主体连接到一起），就是引用变量所指向的具体实例对象的方法，也就是内存里正在运行的那个对象的方法，而不是引用变量类型中定义的方法。通过这种动态绑定的方法，实现了多态。由于只有在运行时才能确定调用哪个方法，因此通过方法覆盖实现的多态也可以被称为运行时多态，示例如下：

package com.js;
/**
* 多态例子
* @author Noah
*
*/
class Base{
public Base(){
g();
}
public void f(){
System.out.println("Base f()");
}
public void g(){
System.out.println("Base g()");
}
}
class Derived extends Base{
public void f(){
System.out.println("Derived f()");
}
public void g(){
System.out.println("Derived g()");
}
}
public class Test{
public static void main(String[] args){
Base base = new Derived();
base.f();
base.g();
}
}

输出结果：

Derived g()

Derived f()

Derived g()
上例中，由于子类Derived的f()方法和g()方法与父类Base的方法同名，因此Derived的方法会覆盖Base的方法。在执行Base b = new Derived()语句时，会调用Base类的构造函数，而在Base()的构造函数中，执行了g()方法，由于Java语言多态特性，此时会调用子类Derived的g()方法，而非父类Base的g()方法，因此会输出Derived g()。由于实际创建的是Derived类的对象，后面的方法调用都会调用子类Derived的方法。

此外，只有类中的方法才有多态的概念，类中成员变量没有多态的概念，示例如下：

package com.js;
/**
* 成员变量没有多态的概念
* @author Noah
*
*/
class Base{
public int i = 1;
}
class Derived extends Base{
public int i = 2;
}
public class Test{
public static void main(String[] args){
Base base = new Derived();
System.out.println(base.i);
}
}

输出结果：

1

由此可见，成员变量是无法实现多态的，成员变量的值取父类还是子类并不取决于创建对象的类型（即不取决于调用了谁的构造函数），而是取决于所定义的类型，这是在编译器确定的。在上例中，由于base所属的类型为Base，b.i指的是Base类中定义的i，因此程序输出的结果为1。