【设计模式】面向对象 - 多态 ( 面向对象 3 要素 | 多态提升程序扩展性 | 多态示例 )

韩曙亮

发布于 2023-03-29 17:24:54

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发布于 2023-03-29 17:24:54

文章被收录于专栏：韩曙亮的移动开发专栏

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一、面向对象 3 要素

面向对象

要素 :

封装 : 解决安全性问题 ; 通过 private , protected , public 修饰方法 , 变量 , 以保证代码安全性 ;

继承 : 解决代码重用问题 ; 子类继承父类 ,

多态 : 解决程序扩展问题 ;

二、多态 ( 提升程序扩展性 )

多态有

种表现 :

① 子类重写父类方法 ;

② 相同方法名不同参数的方法重载 ;

③ 父类引用指向子类对象 ;

面向对象编程时 , 建议面向接口编程 ;

如果不使用多态 , 如果添加新的类时 , 就需要修改业务逻辑 , 明显违反了开闭原则 ;

面向对象中 , 多态发生的条件 :

子类继承 ( 实现 ) 父类 ;
父类引用指向子类对象 ;
子类重写父类方法 ;

使用多态后 , JVM 在运行阶段 , 才知道要执行哪个类的方法 ;

三、不使用多态示例

业务场景 : 飞行器飞行 , 飞行器有直升机和运输机 , 每个飞行器都有起飞和降落方法 ;

直升机类 :

public class Helicopter {
    public void takeOff() {
        System.out.println("直升飞机 起飞");
    }

    public void land() {
        System.out.println("直升飞机 降落");
    }
}

运输机类 :

public class TransportPlane {
    public void takeOff() {
        System.out.println("运输机 起飞");
    }

    public void land() {
        System.out.println("运输机 降落");
    }
}

客户端 : 分别为直升机 Helicopter 和运输机 TransportPlane 各自定义

个方法 ;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Client client = new Client();
        client.doFly();
        client.doFly2();
    }

    private void doFly() {
        Helicopter helicopter = new Helicopter();
        helicopter.takeOff();
        System.out.println("飞行");
        helicopter.land();
    }

    private void doFly2() {
        TransportPlane transportPlane = new TransportPlane();
        transportPlane.takeOff();
        System.out.println("飞行");
        transportPlane.land();
    }
}

运行结果 :

上述示例中 , 如果要添加新的飞行器 , 战斗机 , 就要定义新的客户端 Client 方法 , 修改客户端的业务逻辑 ;

这显然违背了面向对象

大设计原则中的 " 开闭原则 " ;

增加的新的战斗机类 :

public class Fighter {
    public void takeOff() {
        System.out.println("战斗机 起飞");
    }

    public void land() {
        System.out.println("战斗机 降落");
    }
}

客户端修改后的结果 :

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Client client = new Client();
        client.doFly();
        client.doFly2();
        client.doFly3();
    }

    private void doFly() {
        Helicopter helicopter = new Helicopter();
        helicopter.takeOff();
        System.out.println("飞行");
        helicopter.land();
    }

    private void doFly2() {
        TransportPlane transportPlane = new TransportPlane();
        transportPlane.takeOff();
        System.out.println("飞行");
        transportPlane.land();
    }

    private void doFly3() {
        Fighter fighter = new Fighter();
        fighter.takeOff();
        System.out.println("飞行");
        fighter.land();
    }
}

执行结果 :

四、使用多态示例

飞行器接口 :

public interface Aircraft {
    public void takeOff();
    public void land();
}

直升飞机 :

public class Helicopter implements Aircraft {
    @Override
    public void takeOff() {
        System.out.println("直升飞机 起飞");
    }

    @Override
    public void land() {
        System.out.println("直升飞机 降落");
    }
}

运输机 :

public class TransportPlane implements Aircraft {
    @Override
    public void takeOff() {
        System.out.println("运输机 起飞");
    }

    @Override
    public void land() {
        System.out.println("运输机 降落");
    }
}

客户端类 :

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Client client = new Client();

        Aircraft aircraft1 = new Helicopter();
        Aircraft aircraft2 = new TransportPlane();

        client.doFly(aircraft1);
        client.doFly(aircraft2);
    }

    private void doFly(Aircraft aircraft) {
        aircraft.takeOff();
        System.out.println("飞行");
        aircraft.land();
    }
}

执行结果 :

添加战斗机类 , Client 中的相关方法不用修改 ;

添加的战斗机类 :

public class Fighter implements Aircraft {
    @Override
    public void takeOff() {
        System.out.println("战斗机 起飞");
    }

    @Override
    public void land() {
        System.out.println("战斗机 降落");
    }
}

修改后的客户端类 :

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Client client = new Client();

        Aircraft aircraft1 = new Helicopter();
        Aircraft aircraft2 = new TransportPlane();
        Aircraft aircraft3 = new Fighter();

        client.doFly(aircraft1);
        client.doFly(aircraft2);
        client.doFly(aircraft3);
    }

    private void doFly(Aircraft aircraft) {
        aircraft.takeOff();
        System.out.println("飞行");
        aircraft.land();
    }
}

执行结果 :