63
Предположим, вызывается один из методов базового класса (из тех, что были переопределены в производных классах):
s.drawO;
Опять можно подумать, что вызывается метод draw() из класса Shape, раз имеется ссылка на объект Shape — как компилятор может сделать что-то другое? И все же будет вызван правильный метод Circle.draw(), так как в программе используется позднее связывание (полиморфизм).
Следующий пример показывает несколько другой подход:
//: polymorph!sm/shape/Shapes java package polymorphism.shape;
public class Shape {
public void drawO {} public void eraseO {} }Hill'.polymorphism/shape/Circle java package polymorphism shape: import static net.mindview.util.Print.*,
public class Circle extends Shape {
public void drawO { printC'Circle.drawO"); } public void eraseO { printC'Circle.eraseO"). }} Hill-.polymorphism/shape/Square.java package polymorphism.shape: import static net.mindview.util Print *.
public class Square extends Shape {
public void drawO { printC'Square.drawO"), } _
Л
продолжение &
public void eraseO { printC'Square.eraseO"); } } ///.-
//• polymorphism/shape/Triangle java
package polymorphism.shape;
import static net mindview.util Print.*;
public class Triangle extends Shape {
public void drawO { printC'Triangle.drawO"). } public void eraseO { printC'Triangle eraseO"). } }Hill.polymorphism/shape/RandomShapeGenerator java II "Фабрика", случайным образом создающая объекты package polymorphism.shape; import java.util *;
public class RandomShapeGenerator {
private Random rand = new Random(47); public Shape next О {
switch(rand nextlnt(3)) { default-
case 0: return new CircleO; case 1: return new SquareO, case 2: return new TriangleO;
}
}
}Hill:polymorphism/Shapes.java II Polymorphism in Java, import polymorphism.shape.*;
public class Shapes {
private static RandomShapeGenerator gen =
new RandomShapeGeneratorO; public static void main(String[] args) { Shape[] s = new Shape[9]; II Заполняем массив фигурами: for(int i = 0, i < s.length; i++)
s[i] = gen nextO; II Полиморфные вызовы методов- for(Shape shp • s) shp.drawO,
}
} /* Output: Triangle.drawO Triangle.drawO Square drawO Triangle.drawO Square.drawO Triangle drawO Square drawO Triangle drawO Circle.drawO *///.-
Базовый класс Shape устанавливает общий интерфейс для всех классов, производных от Shape — то есть любую фигуру можно нарисовать (draw()) и стереть (erase()). Производные классы переопределяют этот интерфейс, чтобы реализовать уникальное поведение для каждой конкретной фигуры.
Класс RandomShapeGenerator — своего рода «фабрика», при каждом вызове метода next() производящая ссылку на случайно выбираемый объект Shape. Заметьте, что восходящее преобразование выполняется в командах return, каждая из которых получает ссылку на объект Circle, Square или Triangle, а выдает ее за пределы next() в виде возвращаемого типа Shape. Таким образом, при вызове этого метода вы не сможете определить конкретный тип объекта, поскольку всегда получаете просто Shape.
Метод main() содержит массив ссылок на Shape, который заполняется последовательными вызовами RandomShapeGenerator.next(). К этому моменту вам известно, что имеются объекты Shape, но вы не знаете об этих объектах ничего конкретного (так же, как и компилятор). Но если перебрать содержимое массива и вызвать draw() для каждого его элемента, то, как по волшебству, произойдет верное, свойственное для определенного типа действие — в этом нетрудно убедиться, взглянув на результат работы программы.
Случайный выбор фигур в нашем примере всего лишь помогает понять, что компилятор во время компиляции кода не располагает информацией о том, какую реализацию следует вызывать. Все вызовы метода draw() проводятся с применением позднего связывания.
Расширяемость
Теперь вернемся к программе Music.java. Благодаря полиморфизму вы можете добавить в нее сколько угодно новых типов, не изменяя метод tune(). В хорошо спланированной ООП-программе большая часть ваших методов (или даже все методы) следуют модели метода tune(), оперируя только с интерфейсом базового класса. Такая программа являетсярасширяемой, поскольку в нее можно добавить дополнительную функциональность, определяя новые типы данных от общего базового класса. Методы, работающие на уровне интерфейса базового класса, совсем не нужно изменять, чтобы приспособить их к новым классам.
Давайте возьмем пример с объектами Instrument и включим дополнительные методы в базовый класс, а также определим несколько новых классов. Рассмотрим диаграмму (см. рисунок на обороте).
Все новые классы правильно работают со старым, неизмененным методом tune(). Даже если метод tune() находится в другом файле, а к классу Instrument присоединяются новые методы, он все равно будет работать верно без повторной компиляции. Ниже приведена реализация рассмотренной диаграммы:
продолжение &
//. polymorph"!sm/music3/Music3.java // Расширяемая программа package polymorphism music3; import polymorphism.music Note; import static net.mindview.util.Print *;
class Instrument {
void play(Note л) { print("Instrument playO " + n). }
String what О { return "Instrument". }
void adjustO { printC'Adjusting Instrument"). }
}
class Wind extends Instrument {
void play(Note n) { print ("Wind playO " + n), }
String whatO { return "Wind"; }
void adjustO { printC'Adjusting Wind"). }
}
class Percussion extends Instrument {
void play(Note n) { printC'Percussion.playO " + n). }
String whatO { return "Percussion"; }
void adjustO { printC'Adjusting Percussion"), }
}
class Stringed extends Instrument {
void play(Note n) { printC'Stringed playO " + n), }
String whatO { return "Stringed". }
void adjustO { printC'Adjusting Stringed"); }
}
class Brass extends Wind {
void play(Note n) { print("Brass.play() " + n); } void adjustO { printC'Adjusting Brass"); }
}
class Woodwind extends Wind {
void play(Note n) { print ("Woodwind playO " + n); } String whatO { return "Woodwind"; }
public class Music3 {
// Работа метода не зависит от фактического типа объекта, // поэтому типы, добавленные в систему, будут работать правильно public static void tune(Instrument i) { // ...