摘要：多態(tài)性面向?qū)ο笕筇匦苑庋b繼承多態(tài)。面向?qū)ο蠖鄳B(tài)性存在的三個必要條件繼承重寫父類引用指向子類對象多態(tài)性的實現(xiàn)方式重寫與重載靜態(tài)多態(tài)性方法重載方法重載允許類具有多個相同名稱的方法，但是方法參數(shù)列表不同。

面向?qū)ο螅∣OP）三大特性：封裝、繼承、多態(tài)。

多態(tài)性（polymorphism）指同一行為具有多種不同表現(xiàn)形式，在面向?qū)ο蟪绦蛟O計中表現(xiàn)為同一消息可以根據(jù)發(fā)送對象的類型不同，做出多種不同的行為。

多態(tài)性的優(yōu)點

多態(tài)性能夠從一定程度上消除類型之間的耦合關系，通過統(tǒng)一接口方式，不同類的對象可以直接替換，程序更加靈活，可擴展。

面向?qū)ο蠖鄳B(tài)性存在的三個必要條件

繼承

重寫

父類引用指向子類對象

方法重載（Method Overloading）允許類具有多個相同名稱的方法，但是方法參數(shù)列表不同。

重載形式：

case 1: 參數(shù)數(shù)量變化（有效）

add(int, int)
add(int, int, int)

case 2: 參數(shù)數(shù)據(jù)類型變化（有效）

add(int, int)
add(int, float)

case 3: 參數(shù)數(shù)據(jù)類型順序變化（有效）

add(int, float)
add(float, int)

bad case 1: 僅改變返回類型（無效）

int add(int, int)
float add(int, int)

Java 方法簽名由方法名稱和其后的參數(shù)列表共同決定，僅改變返回類型編譯器無法重載。 不過方法重載（Method Overloading）允許改變返回類型和存取權(quán)限，但兩者不屬于方法簽名。

方法重載（Method Overloading）式多態(tài)性，即方法調(diào)用取決于調(diào)用時傳遞的參數(shù)（數(shù)量、類型、順序），屬于編譯時靜態(tài)多態(tài)性。

方法重寫（Method Overriding）允許子類對父類可以訪問的方法，實現(xiàn)自定義行為，但是方法簽名需要保持一致。重寫的優(yōu)點在于，無需修改父類代碼即可改變子類繼承的方法。

重寫形式：
重寫依賴繼承，通過父類引用，指向子類對象實現(xiàn)動態(tài)多態(tài)性。

public class Animal{
   public void sound(){
      System.out.println("Animal is making a sound");   
   }
}

public class Cat extends Animal{
    @Override
    public void sound(){
        System.out.println("Meow");
    }
    
    public static void main(String args[]){
        Animal obj = new Cat();
        obj.sound();
    }
}

輸出：

Meow

重寫（覆蓋）規(guī)則：

方法簽名（方法名稱和參數(shù)列表）必須一樣，返回類型需要兼容。

不能降低方法的存取權(quán)限。

static, private, final 標記的方法以及類的構(gòu)造方法不能被重寫（覆蓋）。

分析原因：
Java 通過方法簽名標識方法，因此重寫需要確保是子類繼承自父類的同一方法。

子類不可以降低父類方法的存取權(quán)限（可見性），但可以升級。繼承反映一種 “is a” 關系，子類是父類，支持父類所有對外開放的行為。降低方法的存取權(quán)限，使得父類作為統(tǒng)一接口方式調(diào)用方法的能力被破壞。

private, final 標記的方法以及父類的構(gòu)造方法無法繼承，故無法重寫。

static 標記的方法為靜態(tài)方法屬于類，通過類名.方法名形式調(diào)用，無需依賴對象。
靜態(tài)方法和屬性會被子類繼承，子類同樣允許定義同名靜態(tài)方法和屬性，區(qū)別于實例方法“重寫”和屬性“重名”，這種情況被稱為“隱藏”。此時子類中調(diào)用同名的父類靜態(tài)方法和屬性，需要指明父類名.方法名或父類名.變量名。

多態(tài)性的類型可以分為運行時和編譯時，方法重寫（Method Overriding）代表運行時動態(tài)多態(tài)性，方法重載（Method Overloading）代表編譯時靜態(tài)多態(tài)性。

方法調(diào)用與方法體的關聯(lián)稱為綁定，有兩種類型的綁定：在編譯時發(fā)生的靜態(tài)綁定（Static Binding or Early Binding）和在運行時發(fā)生的動態(tài)綁定（Dynamic Binding or Late Binding）。

static, private, final 標記的方法以及類的構(gòu)造方法是靜態(tài)綁定的，在編譯時確定所屬類的類型，因此這些方法無法覆蓋。其他非標記的方法可以稱為“虛函數(shù)”，Java 中其實并沒有“虛函數(shù)”的概念，所有普通函數(shù)（方法）默認都相當于 C++ 的”虛函數(shù)”允許覆蓋（Override），因此虛函數(shù)（Virtual Method）能夠根據(jù)運行時具體對象的類型進行動態(tài)綁定實現(xiàn)動態(tài)多態(tài)性，例如方法重寫（Method Overriding）。

靜態(tài)綁定示例：

class Human{
   public static void walk()
   {
       System.out.println("Human walks");
   }
}
class Boy extends Human{
   public static void walk(){
       System.out.println("Boy walks");
   }
   public static void main( String args[]) {
       /* Reference is of Human type and object is
        * Boy type
        */
       Human obj = new Boy();
       /* Reference is of Human type and object is
        * of Human type.
        */
       Human obj2 = new Human();
       obj.walk();
       obj2.walk();
   }
}

輸出：

Human walks
Human walks

聲明為 static 的方法不能被重寫，但是能夠被再次聲明（隱藏）。

Static Binding vs Dynamic Binding

靜態(tài)綁定發(fā)生在編譯時，而動態(tài)綁定發(fā)生在運行時。

靜態(tài)綁定使用的是類信息：類的類型決定調(diào)用方法，而動態(tài)綁定使用的是對象信息：對象的類型決定調(diào)用方法。

方法重載使用靜態(tài)綁定，而方法重寫使用動態(tài)綁定。

多態(tài)性示例程序：

class A {
    public String show(D obj) { // 方法一
        return ("A and D");
    }

    public String show(A obj) { // 方法二
        return ("A and A");
    }
}

class B extends A {
    public String show(B obj) { // 方法三
        return ("B and B");
    }

    public String show(A obj) { // 方法四
        return ("B and A");
    }
}

class C extends B {
}

class D extends B {
}

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        A a1 = new A();
        A a2 = new B();
        B b = new B();
        C c = new C();
        D d = new D();
        System.out.println("1--" + a1.show(b));
        System.out.println("2--" + a1.show(c));
        System.out.println("3--" + a1.show(d));
        System.out.println("4--" + a2.show(b));
        System.out.println("5--" + a2.show(c));
        System.out.println("6--" + a2.show(d));
        System.out.println("7--" + b.show(b));
        System.out.println("8--" + b.show(c));
        System.out.println("9--" + b.show(d));
    }
}

運行結(jié)果：

1--A and A
2--A and A
3--A and D
4--B and A
5--B and A
6--A and D
7--B and B
8--B and B
9--A and D

詳細分析：

A、B、C、D 各類繼承關系如圖所示：

A a1 = new A(); 正常創(chuàng)建對象 a1，涉及函數(shù)重載 show()，a1 具有調(diào)用方法一 show(D obj) 和方法二 show(A obj) 的能力。
a1.show(b) 由編譯器進行靜態(tài)綁定(前期綁定)方法二 show(A obj)。

a1.show(c) 由編譯器進行靜態(tài)綁定(前期綁定)方法二 show(A obj)。

a1.show(d) 由編譯器進行靜態(tài)綁定(前期綁定)方法一 show(D obj)。

A a2 = new B(); 多態(tài)創(chuàng)建父類引用，指向子類對象，a2 向上轉(zhuǎn)型具有調(diào)用 A 類方法一 show(D obj) 和方法二 show(A obj) 的能力，其中子類 B 重寫父類 A 的方法二 show(A obj) 為方法四 show(A obj)。記住向上轉(zhuǎn)型存在缺點，即不能調(diào)用子類中有，父類沒有的方法，如方法三 show(B obj)。
a2.show(b) 運行時動態(tài)綁定（后期綁定）方法四 show(A obj)。

a2.show(c) 運行時動態(tài)綁定（后期綁定）方法四 show(A obj)。

a2.show(d) 由編譯器進行靜態(tài)綁定(前期綁定)方法一 show(D obj)。

B b = new B(); 正常創(chuàng)建對象 b，涉及函數(shù)重載 show()，b 具有調(diào)用方法三 show(B obj) 和方法四 show(A obj) 的能力。同時 B 繼承自 A 因此擁有方法一 show(D obj) 和方法二 show(A obj) 其中方法二被方法四重寫覆蓋。
b.show(b) 由編譯器進行靜態(tài)綁定(前期綁定)方法三 show(B obj)。

b.show(c) 由編譯器進行靜態(tài)綁定(前期綁定)方法三 show(B obj)。

b.show(d) 由編譯器進行靜態(tài)綁定(前期綁定)方法一 show(D obj)。