什麼是多態性？探索 Java 中的型別-物件關係

在學習Java的時候，遇到了多態的概念。我傾向於在深入實際使用之前先掌握基本原理，因此我在這裡記錄了我的解釋。

我見過的多態性的常見解釋

多態的本義是「多樣性」。然而，在本文的上下文中，它指的是變數能夠保存不同類型的對象，只要透過類別繼承或介面實現存在關係，而不會導致錯誤。

典型類型匹配

通常，變數的類型與其引用的物件的類型相符。

Animal animal = new Animal();

但是，當物件擴展類別時，變數可以被視為超類別的類型。

Animal animal = new Dog(); // Dog extends Animal

此外，如果一個物件實現了接口，則可以將其視為接口類型。

// Interface definition
interface Animal {
    void makeSound(); // Method in the interface
}

// Classes implementing the interface
class Dog implements Animal {
    public void makeSound() {
        System.out.println("Woof!"); // Dog-specific implementation
    }
}

class Cat implements Animal {
    public void makeSound() {
        System.out.println("Meow!"); // Cat-specific implementation
    }
}

// Main method
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Assign objects to variables of the interface type
        Animal myDog = new Dog();
        Animal myCat = new Cat();

        // Call the interface method
        myDog.makeSound(); // Outputs "Woof!"
        myCat.makeSound(); // Outputs "Meow!"
    }
}

這使我們能夠將不同的類別視為同一類型，從而實現靈活的編碼。

什麼是類型？

在討論變數的型別和物件的型別有何不同時，它提出了一個問題：「類型」到底是什麼？根據我的分析，我得出結論，類型有以下用途：

• 聲明：指定儲存在記憶體區域中的資料類型。
• 類型：決定如何利用儲存的資料。

參考之前的例子：

Animal animal = new Dog(); // Dog extends Animal

這意味著記憶體是為 Dog 分配的，但變數將內容解釋為 Animal。這個概念可以這樣形象化：

型別就像濾光鏡，決定如何感知資料。透過改變視角，您可以專注於超類別中的公共方法或透過介面的特定方法。

為什麼不總是用超類別來聲明？

人們可能想知道，如果多態性的優點是處理跨類別的通用方法，為什麼我們不總是使用超類別聲明變數。原因是在這種情況下，記憶體只會分配給超類別的資料。

雖然可以將子類別轉換為超類別（向上轉換），但反之則不然。這是因為子類別包含來自超類別的資料以及它自己的唯一資料。因此，記憶體是為子類別預先分配的，允許透過向上轉換來使用子類別特定的方法。

就介面而言

介面也充當類型，它們作為處理物件記憶體中儲存的資料的濾鏡的角色在概念上類似於類別。透過介面呼叫的方法由物件的類型決定，而不是變數的類型（動態綁定）。這強化了變數類型僅充當過濾器的想法，使我們能夠利用過濾後的資料。

結論

多態性在需要統一通用流程同時還需要利用個體特徵的場景中非常有用。透過我的探索，我更了解，雖然物件的記憶體佈局仍然由其類型決定，但變數的類型控制著記憶體的解釋方式，這對我來說是一個重要的認識。

以上是什麼是多態性？探索 Java 中的型別-物件關係的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！