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Java面试必备——多态的实现及应用

2023-06-14 15:27:19 深夜i -- --

Java面试题多态继承接口应用场景数据结构参数传递

在Java面向对象的编程中，多态是一个非常重要的概念，是面试中经常被问到的知识点。本文将介绍多态的实现方式及其应用场景，并通过代码案例来加深理解。

一、多态的实现方式

Java中实现多态有两种方式，分别是继承和接口。

1. 继承

继承是通过子类继承父类的属性和方法，实现多态的一种方式。当子类重写父类的方法时，不同的子类可以有不同的实现，达到多态的效果。下面是一个简单的代码案例：


class Animal {
  public void move() {
    System.out.println("动物可以移动");
  }
}
class Dog extends Animal {
  public void move() {
    System.out.println("狗可以跑和走");
  }
}
class Horse extends Animal {
  public void move() {
    System.out.println("马可以奔跑");
  }
}
public class Test {
  public static void main(String args[]) {
    Animal a = new Animal();
    Animal b = new Dog();
    Animal c = new Horse();
    a.move();     
    b.move();     
    c.move();     
  }
}

在这个案例中，Animal是父类，Dog和Horse是子类，都继承了Animal的move()方法，但是重写了move()方法实现不同的移动方式。在main()方法中，分别创建了Animal、Dog和Horse的对象，并调用了它们的move()方法。由于动态绑定的机制，实现了多态的效果。

2. 接口

接口是定义了一组规范的集合，实现了接口的类要实现这些规范。在Java中，一个类可以实现多个接口，来实现多态的效果。下面是一个简单的代码案例：


interface Shape {
  void draw();
}
class Rectangle implements Shape {
  public void draw() {
    System.out.println("画矩形");
  }
}
class Circle implements Shape {
  public void draw() {
    System.out.println("画圆形");
  }
}
public class Test {
  public static void main(String args[]) {
    Shape s1 = new Rectangle();
    Shape s2 = new Circle();
    s1.draw();     
    s2.draw();     
  }
}

在这个案例中，Shape是一个接口，它定义了一个draw()方法。Rectangle和Circle都实现了Shape接口，并重写了draw()方法，来画出不同的形状。在main()方法中，创建了一个Rectangle对象和一个Circle对象，并分别调用了它们的draw()方法。由于动态绑定的机制，实现了多态的效果。

二、多态的应用场景

1. 数据结构的封装和抽象

多态使得我们能够将不同类型的数据结构封装在一起，从而使得代码具有更好的可扩展性和可维护性。例如，在集合框架中，List、Map、Set等数据结构都实现了同一个接口Collection，这样就能够以相同的方式来操作不同的数据结构。

2. 消除类型判断

多态使得我们能够在不知道具体对象类型的情况下，以相同的方式来操作它们。这样就能够消除类型判断，使得代码更为简洁、优雅。例如，在Android中，ListView的适配器Adapter就是使用了多态的机制来展示不同类型的数据。

3. 多态作为参数

多态使得我们能够以相同的方式来处理不同类型的对象，这也为方法的参数传递提供了非常便利的方式。例如，在深度学习框架的搭建中，常常会出现不同类型的层，通过多态作为参数的方式，来构建神经网络的结构。

三、关键词

Java面试题，多态，继承，接口，应用场景，数据结构，参数传递。

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