概念理解

多态允许你编写通用的代码，这些代码可以处理多种不同类型的对象，只要这些对象实现了相同的接口或继承自相同的父类。这样可以提高代码的可扩展性和可维护性，使代码更加灵活。

实现方式

在不同的面向对象编程语言中，多态通常通过以下几种方式实现：

1. 方法重载（Overloading）

• 定义：在同一个类中，允许存在多个同名方法，但这些方法的参数列表（参数的类型、个数、顺序）不同。调用时，编译器会根据传入的参数来决定调用哪个方法。
• 示例（Java）：

class Calculator {
    // 两个整数相加
    public int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    // 三个整数相加
    public int add(int a, int b, int c) {
        return a + b + c;
    }

    // 两个双精度浮点数相加
    public double add(double a, double b) {
        return a + b;
    }
}

在上述代码中，Calculator 类中的 add 方法被重载了三次，根据传入参数的不同，会调用不同的 add 方法。

2. 方法重写（Overriding）

• 定义：子类重新定义父类中已有的方法，方法名、参数列表和返回类型都要与父类中的方法一致。当通过父类引用指向子类对象时，调用该方法会执行子类中重写的方法。
• 示例（Java）：

class Animal {
    public void makeSound() {
        System.out.println("动物发出声音");
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("汪汪汪");
    }
}

class Cat extends Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("喵喵喵");
    }
}

在上述代码中，Dog 和 Cat 类都继承自 Animal 类，并重写了 makeSound 方法。当通过 Animal 类型的引用调用 makeSound 方法时，会根据实际对象的类型调用相应子类的方法。

3. 接口实现

• 定义：一个类可以实现多个接口，不同的类实现同一个接口时，可以根据自身需求提供不同的实现逻辑。通过接口类型的引用指向实现类的对象，调用接口中的方法时会执行实现类中的具体实现。
• 示例（Java）：

interface Shape {
    double area();
}

class Circle implements Shape {
    private double radius;

    public Circle(double radius) {
        this.radius = radius;
    }

    @Override
    public double area() {
        return Math.PI * radius * radius;
    }
}

class Rectangle implements Shape {
    private double length;
    private double width;

    public Rectangle(double length, double width) {
        this.length = length;
        this.width = width;
    }

    @Override
    public double area() {
        return length * width;
    }
}

在上述代码中，Circle 和 Rectangle 类都实现了 Shape 接口，并提供了不同的 area 方法实现。通过 Shape 类型的引用可以调用不同形状的 area 方法。

多态的作用

• 提高代码的可扩展性：当需要添加新的子类或实现类时，不需要修改现有的调用代码，只需要实现相应的方法即可。
• 提高代码的可维护性：代码结构更加清晰，不同的实现逻辑可以分别封装在不同的类中，便于维护和修改。
• 实现代码的复用：通过统一的接口或父类，可以复用通用的代码逻辑。

调用示例（Java）

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 方法重写示例
        Animal dog = new Dog();
        Animal cat = new Cat();
        dog.makeSound(); // 输出: 汪汪汪
        cat.makeSound(); // 输出: 喵喵喵

        // 接口实现示例
        Shape circle = new Circle(5);
        Shape rectangle = new Rectangle(4, 6);
        System.out.println("圆的面积: " + circle.area()); // 输出圆的面积
        System.out.println("矩形的面积: " + rectangle.area()); // 输出矩形的面积
    }
}