分享
 
 
 

品味Java子类型多态的魅力

王朝java/jsp·作者佚名  2008-05-31
窄屏简体版  字體: |||超大  

摘要:

java程序员经常运用对象的多态性使其在适当的地方调用适当的方法,显得很神奇。这种方法通过继续机制来实现。然而,一个严谨的实验可以使其变得很明白,并揭示了,把多态性理解为与类型相关的概念更为合适,比继续机制的解释更好。这种理解可以帮助程序员更好的运用多态。

------WM.保罗 罗格斯

“polymorphism(多态)”一词来自希腊语,意为“多种形式”。多数Java程序员把多态看作对象的一种能力,使其能调用正确的方法版本。尽管如此,这种面向实现的观点导致了多态的神奇功能,胜于仅仅把多态看成纯粹的概念。

Java中的多态总是子类型的多态。几乎是机械式产生了一些多态的行为,使我们不去考虑其中涉及的类型问题。本文研究了一种面向类型的对象观点,分析了如何将对象能够表现的行为和对象即将表现的行为分离开来。抛开Java中的多态都是来自继续的概念,我们仍然可以感到,Java中的接口是一组没有公共代码的对象共享实现。

多态的分类

多态在面向对象语言中是个很普遍的概念.虽然我们经常把多态混为一谈,但实际上有四种不同类型的多态。在开始正式的子类型多态的细节讨论前,然我们先来看看普通面向对象中的多态。

LUCa Cardelli和Peter Wegner("On Understanding Types, Data Abstraction, and Polymorphism"一文的作者, 文章参考资源链接)把多态分为两大类----特定的和通用的----四小类:强制的,重载的,参数的和包含的。他们的结构如下:

在这样一个体系中,多态表现出多种形式的能力。通用多态引用有相同结构类型的大量对象,他们有着共同的特征。特定的多态涉及的是小部分没有相同特征的对象。四种多态可做以下描述:

强制的:一种隐式做类型转换的方法。

重载的:将一个标志符用作多个意义。

参数的:为不同类型的参数提供相同的操作。

包含的:类包含关系的抽象操作。

我将在讲述子类型多态前简单介绍一下这几种多态。

强制的多态

强制多态隐式的将参数按某种方法,转换成编译器认为正确的类型以避免错误。在以下的表达式中,编译器必须决定二元运算符‘+’所应做的工作:

2.0 + 2.0

2.0 + 2

2.0 + "2"

第一个表达式将两个double的操作数相加;Java中非凡声明了这种用法。

第二个表达式将double型和int相加。Java中没有明确定义这种运算。不过,编译器隐式的将第二个操作数转换为double型,并作double型的加法。做对程序员来说十分方便,否则将会抛出一个编译错误,或者强制程序员显式的将int转换为double。

第三个表达式将double与一个String相加。Java中同样没有定义这样的操作。所以,编译器将double转换成String类型,并将他们做串联。

强制多态也会发生在方法调用中。假设类Derived继续了类Base,类C有一个方法,原型为m(Base),在下面的代码中,编译器隐式的将Derived类的对象derived转化为Base类的对象。这种隐式的转换使m(Base)方法使用所有能转换成Base类的所有参数。

C c = new C();

Derived derived = new Derived();

c.m( derived );

并且,隐式的强制转换,可以避免类型转换的麻烦,减少编译错误。当然,编译器仍然会优先验证符合定义的对象类型。

重载的多态

重载答应用相同的运算符或方法,去表示截然不同的意义。‘+’在上面的程序中有两个意思:两个double型的数相加;两个串相连。另外还有整型相加,长整型,等等。这些运算符的重载,依靠于编译器根据上下文做出的选择。以往的编译器会把操作数隐式转换为完全符合操作符的类型。虽然Java明确支持重载,但不支持用户定义的操作符重载。

Java支持用户定义的函数重载。一个类中可以有相同名字的方法,这些方法可以有不同的意义。这些重载的方法中,必须满足参数数目不同,相同位置上的参数类型不同。这些不同可以帮助编译器区分不同版本的方法。

编译器以这种唯一表示的特征来表示不同的方法,比用名字表示更为有效。据此,所有的多态行为都能编译通过。

强制和重载的多态都被分类为特定的多态,因为这些多态都是在特定的意义上的。这些被划入多态的特性给程序员带来了很大的方便。强制多态排除了麻烦的类型和编译错误。重载多态像一块糖,答应程序员用相同的名字表示不同的方法,很方便。

参数的多态

参数多态答应把许多类型抽象成单一的表示。例如,List抽象类中,描述了一组具有同样特征的对象,提供了一个通用的模板。你可以通过指定一种类型以重用这个抽象类。这些参数可以是任何用户定义的类型,大量的用户可以使用这个抽象类,因此参数多态毫无疑问的成为最强大的多态。

乍一看,上面抽象类似乎是java.util.List的功能。然而,Java实际上并不支持真正的安全类型风格的参数多态,这也是java.util.List和java.util的其他集合类是用原始的java.lang.Object写的原因(参考我的文章"A PRimordial Interface?" 以获得更多细节)。Java的单根继续方式解决了部分问题,但没有发挥出参数多态的全部功能。Eric Allen有一篇出色的文章“Behold the Power of Parametric Polymorphism”,描述了Java通用类型的需求,并建议给Sun的Java规格需求#000014号文档"Add Generic Types to the Java Programming Language."(参考资源链接)

包含的多态

包含多态通过值的类型和集合的包含关系实现了多态的行为.在包括Java在内的众多面向对象语言中,包含关系是子类型的。所以,Java的包含多态是子类型的多态。

在早期,Java开发者们所提及的多态就特指子类型的多态。通过一种面向类型的观点,我们可以看到子类型多态的强大功能。以下的文章中我们将仔细探讨这个问题。为简明起见,下文中的多态均指包含多态。

 
 
 
免责声明:本文为网络用户发布,其观点仅代表作者个人观点,与本站无关,本站仅提供信息存储服务。文中陈述内容未经本站证实,其真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。
2023年上半年GDP全球前十五强
 百态   2023-10-24
美众议院议长启动对拜登的弹劾调查
 百态   2023-09-13
上海、济南、武汉等多地出现不明坠落物
 探索   2023-09-06
印度或要将国名改为“巴拉特”
 百态   2023-09-06
男子为女友送行,买票不登机被捕
 百态   2023-08-20
手机地震预警功能怎么开?
 干货   2023-08-06
女子4年卖2套房花700多万做美容:不但没变美脸,面部还出现变形
 百态   2023-08-04
住户一楼被水淹 还冲来8头猪
 百态   2023-07-31
女子体内爬出大量瓜子状活虫
 百态   2023-07-25
地球连续35年收到神秘规律性信号,网友:不要回答!
 探索   2023-07-21
全球镓价格本周大涨27%
 探索   2023-07-09
钱都流向了那些不缺钱的人,苦都留给了能吃苦的人
 探索   2023-07-02
倩女手游刀客魅者强控制(强混乱强眩晕强睡眠)和对应控制抗性的关系
 百态   2020-08-20
美国5月9日最新疫情:美国确诊人数突破131万
 百态   2020-05-09
荷兰政府宣布将集体辞职
 干货   2020-04-30
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案逍遥观:鹏程万里
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案神机营:射石饮羽
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案昆仑山:拔刀相助
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案天工阁:鬼斧神工
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案丝路古道:单枪匹马
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案镇郊荒野:与虎谋皮
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案镇郊荒野:李代桃僵
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案镇郊荒野:指鹿为马
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案金陵:小鸟依人
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案金陵:千金买邻
 干货   2019-11-12
 
推荐阅读
 
 
 
>>返回首頁<<
 
靜靜地坐在廢墟上,四周的荒凉一望無際,忽然覺得,淒涼也很美
© 2005- 王朝網路 版權所有