ThinkJava-多态

8.2.1 方法调用绑定

解决的办法就是后期绑定，它的含义就是在运行时根据对象的类型进行绑定。后期绑定也

叫做动态绑定或运行时绑定.如果一种语言想实现后期绑定，就必须具有某种机制，以便在运

行时能判断对象的类型，从而调用恰当的方法。也就是说，编译器一直不知道对象的类型，但

是方法调用机制能找到正确的方法体，并加以调用。后期绑定机制随编程语言的不同而有所不

同，但是只要想一下就会得知，不管怎样都必须在对象中安置某种"类型信息"。

Java中除了static方法和final方法( private方法属于final方法)之外，其他所有的方法都是

后期绑定。这意味着通常情况下，我们不必判定是否应该进行后期绑定一一它会自动发生。

为什么要将某个方法声明为final呢?正如前一章提到的那样，它可以防止其他人覆盖该方

法。但更重要的一点或许是:这样做可以有效地"关闭"动态绑定，或者说，告诉编译器不需

要对其进行动态绑定。这样，编译器就可以为final方法调用生成更有效的代码。然而，大多数

情况下，这样做对程序的整体性能不会有什么改观。所以，最好根据设计来决定是否使用final ，

而不是出于试图提高性能的目的来使用final .

8.2.4缺陷："覆盖"私有方法

例子：

package com.cy.polymorphism;

// Trying to override a private method.
import static com.java.util.Print.*;

public class PrivateOverride {
  private void f() { print("private f()"); }
  
  public static void main(String[] args) {
    PrivateOverride po = new Derived();
    po.f();
  }
}

class Derived extends PrivateOverride {
  
  public void f() { print("public f()"); }
} 

/* Output:
private f()
*///:~

我们所期望的输出是public f(). 但是由于private方法被自动认为是final方法，而且对导出

类是屏蔽的。因此，在这种情况下， Derived类中的f()方法就是一个全新的方怯，既然基类中的

f()方法在子类Derived中不可见，因此甚至也不能被重载。

结论就是:只有非private方法才可以被覆盖;但是还需要密切注意覆盖private方法的现象，

这时虽然编译器不会报错，但是也不会按照我们所期望的来执行。确切地说，在导出类中，对

于基类中的private方法，最好采用不同的名字。

8.2.5 缺陷:域与静态方法

一旦你了解了多态机制，可能就会开始认为所有事物都可以多态地发生。然而，只有普通

的方法调用可以是多态的。例如，如果你直接访问某个域，这个访问就将在编译期进行解析，

就像下面的示例所演示的：

package com.cy.polymorphism;

// Direct field access is determined at compile time.
class Super {
  public int field = 0;
  public int getField() { return field; }
}

class Sub extends Super {
  public int field = 1;
  public int getField() { return field; }
  public int getSuperField() { return super.field; }
}

public class FieldAccess {
  public static void main(String[] args) {
    Super sup = new Sub(); // Upcast
    System.out.println("sup.field = " + sup.field +", sup.getField() = " + sup.getField());
    
    Sub sub = new Sub();
    System.out.println("sub.field = " + sub.field + ", sub.getField() = " +
      sub.getField() +", sub.getSuperField() = " + sub.getSuperField());
  }
} 
/* Output:
sup.field = 0, sup.getField() = 1
sub.field = 1, sub.getField() = 1, sub.getSuperField() = 0
*///:~

View Code

当Sub对象转型为Super引用肘，任何域访问操作都将由编译器解析，因此不是多态的。在

本例中，为Super.field和Sub.fleld分配了不同的存储空间。这样， Sub实际上包含两个称为fleld

的域:它自己的和它从Super处得到的.然而，在引用Sub中的field时所产生的默认域并非Super

版本的field域。因此，为了得到Super.field ，必须显式地指明super.field .

尽管这看起来好像会成为一个容易令人棍淆的问题，但是在实践中，它实际上从来不会发

生.首先，你通常会将所有的域都设置成private，因此不能直接访问它们，其副作用是只能调

用方法来访问.另外，你可能不会对基类中的域和导出类中的域赋予相同的名字，因为这种做

法容易令人混淆。

如果某个方法是静态的，它的行为就不具有多态性:

package com.cy.polymorphism;

// Static methods are not polymorphic.
class StaticSuper {
  public static String staticGet() {
    return "Base staticGet()";
  }
  public String dynamicGet() {
    return "Base dynamicGet()";
  }
}

class StaticSub extends StaticSuper {
  public static String staticGet() {
    return "Derived staticGet()";
  }
  public String dynamicGet() {
    return "Derived dynamicGet()";
  }
}

public class StaticPolymorphism {
  public static void main(String[] args) {
    StaticSuper sup = new StaticSub(); // Upcast
    System.out.println(sup.staticGet());
    System.out.println(sup.dynamicGet());
  }
} 
/* Output:
Base staticGet()
Derived dynamicGet()
*///:~

View Code

静态方法是与类，而并非与单个的对象相关联的。

8.3 构造器和多态

通常，构造器不同于其他种类的方法.涉及到多态时仍是如此.尽管构造器并不具有多态

性(它们实际上是static方法，只不过该static声明是隐式的) .但还是非常有必要理解构造器怎

样通过多态在复杂的层次结构中运作，这一理解将有助于大家避免一些令人不快的困扰.

8.3.1 构造器的调用顺序

让我们来看下面这个例子，它展示组合、继承以及多态在构建顺序上的作用:

package com.cy.polymorphism;

// Order of constructor calls.
import static com.java.util.Print.*;

class Meal {
  Meal() { print("Meal()"); }
}

class Bread {
  Bread() { print("Bread()"); }
}

class Cheese {
  Cheese() { print("Cheese()"); }
}

class Lettuce {
  Lettuce() { print("Lettuce()"); }
}

class Lunch extends Meal {
  Lunch() { print("Lunch()"); }
}

class PortableLunch extends Lunch {
  PortableLunch() { print("PortableLunch()");}
}

public class Sandwich extends PortableLunch {
  private Bread b = new Bread();
  private Cheese c = new Cheese();
  private Lettuce l = new Lettuce();
  public Sandwich() { print("Sandwich()"); }
  
  public static void main(String[] args) {
    new Sandwich();
  }
} 
/* Output:
Meal()
Lunch()
PortableLunch()
Bread()
Cheese()
Lettuce()
Sandwich()
*///:~

在这个例子中，用其他类创建了一个复杂的类，而且每个类都有一个声明它自己的构造器.

其中最重要的类是Sandwich ，它反映了三层继承(若将自Object的隐含继承也算在内，就是四,

层)以及三个成员对象。当在main()里创建一个Sandwich对象后，就可以看到输出结果。这也

表明了这一复杂对象调用构造器要遵照下面的顺序:

1) 调用基类构造器。这个步骤会不断地反复递归下去，首先是构造这种层次结构的根，然

后是下一层导出类，等等，直到最低层的导出类。

2) 按声明顺序调用成员的初始化方法。

3) 调用导出类构造器的主体。

构造器的调用顺序是很重要的。当进行继承肘，我们已经知道基类的一切，并且可以访问

基类中任何声明为public和protected的成员。这意味着在导出类中，必须假定基类的所有成员

都是有效的。一种标准方法是，构造动作一经发生，那么对象所有部分的全体成员都会得到构

建。然而，在构造器内部，我们必须确保所要使用的成员都已经构建完毕。为确保这一目的，

唯一的办法就是首先调用基类构造器。那么在进入导出类构造器时，在基类中可供我们访问的

成员都已得到初始化。此外，知道构造器中的所有成员都有效也是因为，当成员对象在类内进

行定义的时候(比如上例中的b 、c和l ) ，只要有可能，就应该对它们进行初始化(也就是说，

通过组合方法将对象置于类内)。若遵循这一规则，那么就能保证所有基类成员以及当前对象的

成员对象都被初始化了。但遗憾的是，这种做法并不适用于所有情况，这一点我们会在下一节

中看到。

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