寫在前面
由于找工作的原因，最近幾個月都沒有更新博客了。。。這篇可能是今年最后一篇總結類的博文了，希望能夠寫的好點吧 _
至此，博客中java基礎方面的內容零零散散地也逐漸總結完了，基本上面試經常問到的內容都涵蓋了，希望大家喜歡
概念介紹
定義
多態，是面向對象的程序設計語言最核心的特征。多態，意味著一個對象有著多重特征，可以在特定的情況下，表現不同的狀態，從而對應著不同的屬性和方法。實現技術
動態綁定（dynamic binding），是指在執行期間判斷所引用對象的實際類型，根據其實際的類型調用其相應的方法。作用
消除類型之間的耦合關系。應用場景
現實中，關于多態的例子不勝枚舉。比方說按下 F1 鍵這個動作，如果當前在 Flash 界面下彈出的就是 AS 3 的幫助文檔；如果當前在 Word 下彈出的就是 Word 幫助；在 Windows 下彈出的就是 Windows 幫助和支持。同一個事件發生在不同的對象上會產生不同的結果。
深入理解多態
多態存在的三個必要條件：
一、要有繼承；
二、要有重寫；
三、父類引用指向子類對象。
Java中多態的實現方式：
接口實現
繼承父類進行方法重寫
同一個類中進行方法重載
- 方法表與方法調用
Java 的方法調用有兩類，動態方法調用與靜態方法調用。靜態方法調用是指對于類的靜態方法的調用方式，是靜態綁定的；而動態方法調用需要有方法調用所作用的對象，是動態綁定的。類調用 (invokestatic) 是在編譯時刻就已經確定好具體調用方法的情況，而實例調用 (invokevirtual) 則是在調用的時候才確定具體的調用方法，這就是動態綁定，也是多態要解決的核心問題。
方法表是動態調用的核心，也是 Java 實現動態調用的主要方式。它被存儲于方法區中的類型信息，包含有該類型所定義的所有方法及指向這些方法代碼的指針，注意這些具體的方法代碼可能是被覆寫的方法，也可能是繼承自基類的方法。
如有類定義 Person, Girl, Boy,
class Person {
public String toString(){
return "I'm a person.";
}
public void eat(){}
public void speak(){}
}
class Boy extends Person{
public String toString(){
return "I'm a boy";
}
public void speak(){}
public void fight(){}
}
class Girl extends Person{
public String toString(){
return "I'm a girl";
}
public void speak(){}
public void sing(){}
}
當這三個類被載入到 Java 虛擬機之后，方法區中就包含了各自的類的信息。Girl 和 Boy 在方法區中的方法表可表示如下：
可以看到，Girl 和 Boy 的方法表包含繼承自 Object 的方法，繼承自直接父類 Person 的方法及各自新定義的方法。注意方法表條目指向的具體的方法地址，如 Girl 的繼承自 Object 的方法中，只有 toString() 指向自己的實現（Girl 的方法代碼），其余皆指向 Object 的方法代碼；其繼承自于 Person 的方法 eat() 和 speak() 分別指向 Person 的方法實現和本身的實現。
Person 或 Object 的任意一個方法，在它們的方法表和其子類 Girl 和 Boy 的方法表中的位置 (index) 是一樣的。這樣 JVM 在調用實例方法其實只需要指定調用方法表中的第幾個方法即可。
如調用如下：
class Party{
…
void happyHour(){
Person girl = new Girl();
girl.speak();
…
}
}
當編譯 Party 類的時候，生成 girl.speak()的方法調用假設為：
Invokevirtual #12
設該調用代碼對應著 girl.speak(); #12 是 Party 類的常量池的索引。JVM 執行該調用指令的過程如下所示：
JVM 首先查看 Party 的常量池索引為 12 的條目（應為 CONSTANT_Methodref_info 類型，可視為方法調用的符號引用），進一步查看常量池（CONSTANT_Class_info，CONSTANT_NameAndType_info ，CONSTANT_Utf8_info）可得出要調用的方法是 Person 的 speak 方法（注意引用 girl 是其基類 Person 類型），查看 Person 的方法表，得出 speak 方法在該方法表中的偏移量 15（offset），這就是該方法調用的直接引用。
當解析出方法調用的直接引用后（方法表偏移量 15），JVM 執行真正的方法調用：根據實例方法調用的參數 this 得到具體的對象（即 girl 所指向的位于堆中的對象），據此得到該對象對應的方法表 (Girl 的方法表 )，進而調用方法表中的某個偏移量所指向的方法（Girl 的 speak() 方法的實現）。
-
接口調用
因為 Java 類是可以同時實現多個接口的，而當用接口引用調用某個方法的時候，情況就有所不同了。Java 允許一個類實現多個接口，從某種意義上來說相當于多繼承，這樣同樣的方法在基類和派生類的方法表的位置就可能不一樣了。
interface IDance{
void dance();
}
class Person {
public String toString(){
return "I'm a person.";
}
public void eat(){}
public void speak(){}
}
class Dancer extends Person
implements IDance {
public String toString(){
return "I'm a dancer.";
}
public void dance(){}
}
class Snake implements IDance{
public String toString(){
return "A snake.";
}
public void dance(){
//snake dance
}
}
可以看到，由于接口的介入，繼承自于接口 IDance 的方法 dance（）在類 Dancer 和 Snake 的方法表中的位置已經不一樣了，顯然我們無法通過給出方法表的偏移量來正確調用 Dancer 和 Snake 的這個方法。這也是 Java 中調用接口方法有其專有的調用指令（invokeinterface）的原因。
Java 對于接口方法的調用是采用搜索方法表的方式，對如下的方法調用
invokeinterface #13
JVM 首先查看常量池，確定方法調用的符號引用（名稱、返回值等等），然后利用 this 指向的實例得到該實例的方法表，進而搜索方法表來找到合適的方法地址。
因為每次接口調用都要搜索方法表，所以從效率上來說，接口方法的調用總是慢于類方法的調用的。
常考問題解析
下面來看一個關于多態的經典實例
（一）相關類
public class A {
public String show(D obj) {
return ("A and D");
}
public String show(A obj) {
return ("A and A");
}
}
public class B extends A{
public String show(B obj){
return ("B and B");
}
public String show(A obj){
return ("B and A");
}
}
public class C extends B{
}
public class D extends B{
}
（二）問題：以下輸出結果是什么？
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));
（三）答案
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
（四）分析
①②③比較好理解，一般不會出錯。④⑤就有點糊涂了，為什么輸出的不是"B and B”呢？！！先來回顧一下多態性。
運行時多態性是面向對象程序設計代碼重用的一個最強大機制，動態性的概念也可以被說成“一個接口，多個方法”。Java實現運行時多態性的基礎是動態方法調度，它是一種在運行時而不是在編譯期調用重載方法的機制。
方法的重寫Overriding和重載Overloading是Java多態性的不同表現。重寫Overriding是父類與子類之間多態性的一種表現，重載Overloading是一個類中多態性的一種表現。如果在子類中定義某方法與其父類有相同的名稱和參數，我們說該方法被重寫(Overriding)。子類的對象使用這個方法時，將調用子類中的定義，對它而言，父類中的定義如同被“屏蔽”了。如果在一個類中定義了多個同名的方法，它們或有不同的參數個數或有不同的參數類型，則稱為方法的重載(Overloading)。Overloaded的方法是可以改變返回值的類型。
當超類對象引用變量引用子類對象時，被引用對象的類型而不是引用變量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。 （但是如果強制把超類轉換成子類的話，就可以調用子類中新添加而超類沒有的方法了。）
好了，先溫習到這里，言歸正傳！實際上這里涉及方法調用的優先問題 ，優先級由高到低依次為：this.show(O)、super.show(O)、this.show((super)O)、super.show((super)O)。讓我們來看看它是怎么工作的。
比如④，a2.show(b)，a2是一個引用變量，類型為A，則this為a2，b是B的一個實例，于是它到類A里面找show(B obj)方法，沒有找到，于是到A的super(超類)找，而A沒有超類，因此轉到第三優先級this.show((super)O)，this仍然是a2，這里O為B，(super)O即(super)B即A，因此它到類A里面找show(A obj)的方法，類A有這個方法，但是由于a2引用的是類B的一個對象，B覆蓋了A的show(A obj)方法，因此最終鎖定到類B的show(A obj)，輸出為"B and A”。
再比如⑧，b.show(c)，b是一個引用變量，類型為B，則this為b，c是C的一個實例，于是它到類B找show(C obj)方法，沒有找到，轉而到B的超類A里面找，A里面也沒有，因此也轉到第三優先級this.show((super)O)，this為b，O為C，(super)O即(super)C即B，因此它到B里面找show(B obj)方法，找到了，由于b引用的是類B的一個對象，因此直接鎖定到類B的show(B obj)，輸出為"B and B”。
按照上面的方法，可以正確得到其他的結果。
問題還要繼續，現在我們再來看上面的分析過程是怎么體現出藍色字體那句話的內涵的。它說：當超類對象引用變量引用子類對象時，被引用對象的類型而不是引用變量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。還是拿a2.show(b)來說吧。
a2是一個引用變量，類型為A，它引用的是B的一個對象，因此這句話的意思是由B來決定調用的是哪個方法。因此應該調用B的show(B obj)從而輸出"B and B”才對。但是為什么跟前面的分析得到的結果不相符呢？！問題在于我們不要忽略了藍色字體的后半部分，那里特別指明：這個被調用的方法必須是在超類中定義過的，也就是被子類覆蓋的方法。B里面的show(B obj)在超類A中有定義嗎？沒有！那就更談不上被覆蓋了。實際上這句話隱藏了一條信息：它仍然是按照方法調用的優先級來確定的。它在類A中找到了show(A obj)，如果子類B沒有覆蓋show(A obj)方法，那么它就調用A的show(A obj)（由于B繼承A，雖然沒有覆蓋這個方法，但從超類A那里繼承了這個方法，從某種意義上說，還是由B確定調用的方法，只是方法是在A中實現而已）；現在子類B覆蓋了show(A obj)，因此它最終鎖定到B的show(A obj)。這就是那句話的意義所在。
參考文獻
[1]Java多態性理解
[2]java提高篇之理解java的三大特性——多態
[3]java多態實現原理
[4]深入理解java多態性
