編譯期多態與運行期多態

① java的多態怎麼理解啊，多態有什麼用途。

多態你可以從字面上去理解，一個類表現出多種形態。它是一種編碼的技巧而不是寫代碼的格式或者方式。 要想理解多態你需要從需求入手。偽代碼例子：void method（Father instance）: instance.callmethod();現在有兩個子類 girl 和 boy . 如果我傳入給method的對象是girl，那麼instance.callmethod()是否就等同於girl.callmethod(),如果傳入的是boy，就等同於boy.callmethod().但是對於程序而言，表達式一直都是 void method（Father instance）: instance.callmethod();沒有改變過只不過通過傳入不同的子類對象使這樣一個表達式表現出了多種「類的形態」。這樣的現象就叫做多態。 多態在軟體結構設計上是非常重要的一個抽象意識1：多態用於解決if,else 現代的編程技巧要求對於某一個函數專注於解決一類型的事情。這就要求一個函數中要盡量的避免出現>1個if，那麼如果程序出現了分支而又要避免使用if應該怎麼辦呢。那就是多態最經常出現的場景。看下面的一個2：多態用於隱藏函數的具體內容在面向對象高度結構化的開發中，軟體根據功能的不同需要分為各種模塊分別交給不同的人開發。那麼如果同一個介面描述一類情況顯然是非常高明的。最明顯的例子就是大家最常用的System,out.println(Object).初學者可能每天都在使用這樣一個多態，但是卻不知道這個是多態。System,out.println();無論你輸入的是一個string,object,int,array,float都可以正常輸出內容。為什麼，因為所有的你string,Intege,array,Float都是Object的子類，根據填入參數的類型，System,out,println()就表現出了各種輸出功能的形態。 說了這么多希望你能夠理解。 多態可以通過介面和繼承來實現。 一個介面可以對應多個實現 （1vN : 多態的數學描述，1個形態代表多個形態）繼承：一個父類可以有多個子類 （1vN : 多態的數學描述，1個形態代表多個形態）

② 談談你對Java中的多態的理解.(為什麼要使用多態，有什麼好處，一般用在什麼場合)

面向對象編程有三大特性：封裝、繼承、多態。

封裝隱藏了類的內部實現機制，可以在不影響使用的情況下改變類的內部結構，同時也保護了數據。對外界而已它的內部細節是隱藏的，暴露給外界的只是它的訪問方法。

繼承是為了重用父類代碼。兩個類若存在IS-A的關系就可以使用繼承。，同時繼承也為實現多態做了鋪墊。

那麼什麼是多態呢？多態的實現機制又是什麼？請看我一一為你揭開：

所謂多態

就是指程序中定義的引用變數所指向的具體類型和通過該引用變數發出的方法調用在編程時並不確定，而是在程序運行期間才確定，即一個引用變數倒底會指向哪個類的實例對象，該引用變數發出的方法調用到底是哪個類中實現的方法，必須在由程序運行期間才能決定。因為在程序運行時才確定具體的類，這樣，不用修改源程序代碼，就可以讓引用變數綁定到各種不同的類實現上，從而導致該引用調用的具體方法隨之改變，即不修改程序代碼就可以改變程序運行時所綁定的具體代碼，讓程序可以選擇多個運行狀態，這就是多態性。

比如你是一個酒神，對酒情有獨鍾。某日回家發現桌上有幾個杯子裡面都裝了白酒，從外面看我們是不可能知道這是些什麼酒，只有喝了之後才能夠猜出來是何種酒。你一喝，這是劍南春、再喝這是五糧液、再喝這是酒鬼酒….在這里我們可以描述成如下：

酒 a = 劍南春

酒 b = 五糧液

酒 c = 酒鬼酒

…

這里所表現的的就是多態。劍南春、五糧液、酒鬼酒都是酒的子類，我們只是通過酒這一個父類就能夠引用不同的子類，這就是多態——我們只有在運行的時候才會知道引用變數所指向的具體實例對象。

誠然，要理解多態我們就必須要明白什麼是「向上轉型」。在繼承中我們簡單介紹了向上轉型，這里就在啰嗦下：在上面的喝酒例子中，酒（Win）是父類，劍南春（JNC）、五糧液（WLY）、酒鬼酒（JGJ）是子類。我們定義如下代碼：

JNC a = new JNC();

對於這個代碼我們非常容易理解無非就是實例化了一個劍南春的對象嘛！但是這樣呢？

Wine a = new JNC();

在這里我們這樣理解，這里定義了一個Wine 類型的a，它指向JNC對象實例。由於JNC是繼承與Wine，所以JNC可以自動向上轉型為Wine，所以a是可以指向JNC實例對象的。這樣做存在一個非常大的好處，在繼承中我們知道子類是父類的擴展，它可以提供比父類更加強大的功能，如果我們定義了一個指向子類的父類引用類型，那麼它除了能夠引用父類的共性外，還可以使用子類強大的功能。

但是向上轉型存在一些缺憾，那就是它必定會導致一些方法和屬性的丟失，而導致我們不能夠獲取它們。所以父類類型的引用可以調用父類中定義的所有屬性和方法，對於只存在與子類中的方法和屬性它就望塵莫及了。

publicclassWine{
publicvoidfun1(){
System.out.println("Wine的Fun.....");
fun2();
}

publicvoidfun2(){
System.out.println("Wine的Fun2...");
}
}

publicclassJNCextendsWine{
/**
*@desc子類重載父類方法
*父類中不存在該方法，向上轉型後，父類是不能引用該方法的
*@parama
*@returnvoid
*/
publicvoidfun1(Stringa){
System.out.println("JNC的Fun1...");
fun2();
}

/**
*子類重寫父類方法
*指向子類的父類引用調用fun2時，必定是調用該方法
*/
publicvoidfun2(){
System.out.println("JNC的Fun2...");
}
}

publicclassTest{
publicstaticvoidmain(String[]args){
Winea=newJNC();
a.fun1();
}
}

-------------------------------------------------

Output:

Wine的Fun.....

JNC的Fun2...

從程序的運行結果中我們發現，a.fun1()首先是運行父類Wine中的fun1().然後再運行子類JNC中的fun2()。

分析：在這個程序中子類JNC重載了父類Wine的方法fun1()，重寫fun2()，而且重載後的fun1(String a)與 fun1()不是同一個方法，由於父類中沒有該方法，向上轉型後會丟失該方法，所以執行JNC的Wine類型引用是不能引用fun1(String a)方法。而子類JNC重寫了fun2() ，那麼指向JNC的Wine引用會調用JNC中fun2()方法。

所以對於多態我們可以總結如下：

指向子類的父類引用由於向上轉型了，它只能訪問父類中擁有的方法和屬性，而對於子類中存在而父類中不存在的方法，該引用是不能使用的，盡管是重載該方法。若子類重寫了父類中的某些方法，在調用該些方法的時候，必定是使用子類中定義的這些方法（動態連接、動態調用）。

對於面向對象而已，多態分為編譯時多態和運行時多態。其中編輯時多態是靜態的，主要是指方法的重載，它是根據參數列表的不同來區分不同的函數，通過編輯之後會變成兩個不同的函數，在運行時談不上多態。而運行時多態是動態的，它是通過動態綁定來實現的，也就是我們所說的多態性。

多態的實現

2.1實現條件

在剛剛開始就提到了繼承在為多態的實現做了准備。子類Child繼承父類Father，我們可以編寫一個指向子類的父類類型引用，該引用既可以處理父類Father對象，也可以處理子類Child對象，當相同的消息發送給子類或者父類對象時，該對象就會根據自己所屬的引用而執行不同的行為，這就是多態。即多態性就是相同的消息使得不同的類做出不同的響應。

Java實現多態有三個必要條件：繼承、重寫、向上轉型。

繼承：在多態中必須存在有繼承關系的子類和父類。

重寫：子類對父類中某些方法進行重新定義，在調用這些方法時就會調用子類的方法。

向上轉型：在多態中需要將子類的引用賦給父類對象，只有這樣該引用才能夠具備技能調用父類的方法和子類的方法。

只有滿足了上述三個條件，我們才能夠在同一個繼承結構中使用統一的邏輯實現代碼處理不同的對象，從而達到執行不同的行為。

對於Java而言，它多態的實現機制遵循一個原則：當超類對象引用變數引用子類對象時，被引用對象的類型而不是引用變數的類型決定了調用誰的成員方法，但是這個被調用的方法必須是在超類中定義過的，也就是說被子類覆蓋的方法。

2.2實現形式

在Java中有兩種形式可以實現多態。繼承和介面。

2.2.1、基於繼承實現的多態

基於繼承的實現機制主要表現在父類和繼承該父類的一個或多個子類對某些方法的重寫，多個子類對同一方法的重寫可以表現出不同的行為。

publicclassWine{
privateStringname;

publicStringgetName(){
returnname;
}

publicvoidsetName(Stringname){
this.name=name;
}

publicWine(){
}

publicStringdrink(){
return"喝的是"+getName();
}

/**
*重寫toString()
*/
publicStringtoString(){
returnnull;
}
}

publicclassJNCextendsWine{
publicJNC(){
setName("JNC");
}

/**
*重寫父類方法，實現多態
*/
publicStringdrink(){
return"喝的是"+getName();
}

/**
*重寫toString()
*/
publicStringtoString(){
return"Wine:"+getName();
}
}

publicclassJGJextendsWine{
publicJGJ(){
setName("JGJ");
}

/**
*重寫父類方法，實現多態
*/
publicStringdrink(){
return"喝的是"+getName();
}

/**
*重寫toString()
*/
publicStringtoString(){
return"Wine:"+getName();
}
}

publicclassTest{
publicstaticvoidmain(String[]args){
//定義父類數組
Wine[]wines=newWine[2];
//定義兩個子類
JNCjnc=newJNC();
JGJjgj=newJGJ();

//父類引用子類對象
wines[0]=jnc;
wines[1]=jgj;

for(inti=0;i<2;i++){
System.out.println(wines[i].toString()+"--"+wines[i].drink());
}
System.out.println("-------------------------------");

}
}

OUTPUT:

Wine:JNC--喝的是JNC

Wine:JGJ--喝的是JGJ

在上面的代碼中JNC、JGJ繼承Wine，並且重寫了drink()、toString()方法，程序運行結果是調用子類中方法，輸出JNC、JGJ的名稱，這就是多態的表現。不同的對象可以執行相同的行為，但是他們都需要通過自己的實現方式來執行，這就要得益於向上轉型了。

我們都知道所有的類都繼承自超類Object，toString()方法也是Object中方法，當我們這樣寫時：

Objecto=newJGJ();

System.out.println(o.toString());

輸出的結果是Wine : JGJ。

Object、Wine、JGJ三者繼承鏈關系是：JGJ—>Wine—>Object。所以我們可以這樣說：當子類重寫父類的方法被調用時，只有對象繼承鏈中的最末端的方法才會被調用。但是注意如果這樣寫：

Objecto=newWine();

System.out.println(o.toString());

輸出的結果應該是Null，因為JGJ並不存在於該對象繼承鏈中。

所以基於繼承實現的多態可以總結如下：對於引用子類的父類類型，在處理該引用時，它適用於繼承該父類的所有子類，子類對象的不同，對方法的實現也就不同，執行相同動作產生的行為也就不同。

如果父類是抽象類，那麼子類必須要實現父類中所有的抽象方法，這樣該父類所有的子類一定存在統一的對外介面，但其內部的具體實現可以各異。這樣我們就可以使用頂層類提供的統一介面來處理該層次的方法。

2.2.2、基於介面實現的多態

繼承是通過重寫父類的同一方法的幾個不同子類來體現的，那麼就可就是通過實現介面並覆蓋介面中同一方法的幾不同的類體現的。

在介面的多態中，指向介面的引用必須是指定這實現了該介面的一個類的實常式序，在運行時，根據對象引用的實際類型來執行對應的方法。

繼承都是單繼承，只能為一組相關的類提供一致的服務介面。但是介面可以是多繼承多實現，它能夠利用一組相關或者不相關的介面進行組合與擴充，能夠對外提供一致的服務介面。所以它相對於繼承來說有更好的靈活性。

③ 編譯時的多態性和運行時的多態性在實現方法上有何不同

我不知道你哪本書上看到的，但是，只要不是後綁定就不能稱為多態，前綁定只能稱為代碼重用，比如函數的重載、覆蓋以及一般的類繼承。
多態的關鍵特點就是：在運行時虛基類指針指向派生類對象地址，而將派生類對象地址賦值給基類指針，這就是所謂的後綁定，編譯時綁定稱為前綁定，因此多態另一個特點就是「動態「。換句話說，如果是後綁定，編譯器事先是不知道在運行時指針將指向哪一種派生類的對象，因此基類指針必須是「虛「的，虛基類中不能有任何實現只有定義，此時虛基類的作用就是一個類介面，這樣才能在編譯時「模糊」掉類型匹配原則，基類的作用只是個約定，定義了函數調用格式，而只在運行時才確定指針具體指向哪一個對象。
而所謂編譯時的多態性根本不存在，如果編譯器能確定基類指針指向哪一個派生類對象地址，就不是多態，哪怕你採用重載覆蓋或者繼承，這些編譯器已經可以預知的事情，一旦編譯完成就固定了，運行時無法更改的，比如你不能在不重新編譯的情況下增加一個重載，這就制約了程序運行時的靈活性以及可擴充性。而多態完全可以實現「熱「更新，更多的是便於程序的可擴充性。你完全可以將派生類編譯在DLL中，每當更新程序時，只要替換掉DLL而不用重新編譯全部代碼。

④ 1． 編譯時的多態性與運行時的多態性有什麼區別，他們的實現方法有什麼不同

多態從實現的角度可以劃為兩類：編譯時多態和運行時多態。

編譯時的多態性:就是在程序編譯的時候，也就是生成解決方案的時候就決定要實現什麼操作。

運行時的多態性:就是指直到系統運行時,才根據實際情況決定實現何種操作。

1、多態實現形式不同：

編譯時的多態是通過靜態連編來實現的；運行時的多態是用動態連編來實現的。

2、多態性通過方式不同：

編譯時的多態性主要是通過函數重載和運算符重載來實現的；運行時的多態性主要是通過虛函數來實現的。

(4)編譯期多態與運行期多態擴展閱讀：

靜態多態性又稱編譯時的多態性。靜態多態性的函數調用速度快、效率高但缺乏靈活性,在程序運行前就應決定執行的函數和方法。

動態多態性的特點是:不在編譯時確定調用的是哪個函數，而是在程序運行過程中才動態地確定操作所針對的對象。又稱運行時的多態性。動態多態性是通過虛函數(virtual function)實現的。