Что такое полиморфизм приведите пример полиморфизма
Полиморфизм в Java
Полиморфизм в Java – это способность объекта принимать различные формы. Наиболее распространенное использование полиморфизма в ООП происходит, когда ссылка на родительский класс используется для ссылки на объект дочернего класса.
Любой объект Java, который может пройти более одного теста IS-A, считается полиморфным. В Java все объекты являются полиморфными, поскольку любой объект будет проходить тест IS-A для своего собственного типа и для класса Object.
Важно знать, что единственный возможный способ получить доступ к объекту – через ссылочную переменную. Ссылочная переменная может быть только одного типа. После объявления тип ссылочной переменной не может быть изменен.
Ссылочная переменная может быть переназначена другим объектам при условии, что она не объявлена как финальная. Тип ссылочной переменной будет определять методы, которые она может вызывать для объекта.
Ссылочная переменная может ссылаться на любой объект своего объявленного типа или любой подтип своего объявленного типа. Может быть объявлена как класс или тип интерфейса.
Пример 1
Давайте посмотрим на пример.
Теперь класс Deer считается полиморфным, поскольку он имеет несколько наследований. Следующее верно для приведенных выше примеров –
Когда мы применяем факты ссылочной переменной к ссылке на объект Deer, следующие объявления являются допустимыми:
Пример 2
Все ссылочные переменные d, a, v, o ссылаются на один и тот же объект Deer в куче.
Еще примеры полиморфизма
Например, у нас есть класс Animal, у которого есть метод sound(). Поскольку это универсальный класс, поэтому мы не можем дать ему такую реализацию, как: Мяу, Гав, Хрю-хрю и т. д. Мы должны были дать универсальное сообщение.
Теперь допустим, что мы два подкласса класса Animal: Horse и Cat, который расширяет(см. наследование) класс Animal. Мы можем предоставить реализацию тому же методу, например так:
Как вы можете видеть, хотя у нас было общее действие для всех подклассов sound(), но были разные способы сделать одно и то же действие. Это прекрасный пример полиморфизма(функция, которая позволяет нам выполнять одно действие разными способами).
Не имеет никакого смысла просто вызывать универсальный метод sound(), поскольку у каждого животного свой звук. Таким образом, мы можем сказать, что действие, которое выполняет этот метод, основано на типе объекта.
Другими словами, полиморфизм позволяет вам определять один интерфейс и иметь несколько реализаций. Как мы видели в приведенном выше примере, мы определили метод sound() и имеем несколько его реализаций в разных подклассах-2. Какой метод sound() будет вызван, определяется во время выполнения, поэтому приведенный выше пример является примером полиморфизма во время выполнения.
Пример
Пример времени выполнения: Animal.java
Пример времени компиляции
Перегрузка метода, с другой стороны, является примером полиморфизма во время компиляции.
Здесь метод demo() перегружен 3 раза: первый метод имеет 1 параметр int, второй метод имеет 2 параметра int, а третий – двойной параметр. Какой метод должен быть вызван, определяется аргументами, которые мы передаем при вызове методов. Это происходит во время выполнения время компиляции, поэтому этот тип полиморфизма известен как полиморфизм времени компиляции.
Средняя оценка / 5. Количество голосов:
Или поделись статьей
Видим, что вы не нашли ответ на свой вопрос.
Полиморфизм в Python
В этой статье мы изучим полиморфизм, разные типы полиморфизма и рассмотрим на примерах как мы можем реализовать полиморфизм в Python.
Что такое полиморфизм?
В буквальном значении полиморфизм означает множество форм.
Полиморфизм — очень важная идея в программировании. Она заключается в использовании единственной сущности(метод, оператор или объект) для представления различных типов в различных сценариях использования.
Давайте посмотрим на пример:
Пример 1: полиморфизм оператора сложения
Мы знаем, что оператор + часто используется в программах на Python. Но он не имеет единственного использования.
Для целочисленного типа данных оператор + используется чтобы сложить операнды.
Подобным образом оператор + для строк используется для конкатенации.
Здесь мы можем увидеть единственный оператор + выполняющий разные операции для различных типов данных. Это один из самых простых примеров полиморфизма в Python.
Полиморфизм функций
В Python есть некоторые функции, которые могут принимать аргументы разных типов.
Пример 2: полиморфизм на примере функции len()
Вывод:
Полиморфизм функции len()
Полиморфизм в классах
Полиморфизм — очень важная идея в объектно-ориентированном программировании.
Чтобы узнать больше об ООП в Python, посетите эту статью: Python Object-Oriented Programming.
Мы можем использовать идею полиморфизма для методов класса, так как разные классы в Python могут иметь методы с одинаковым именем.
Позже мы сможем обобщить вызов этих методов, игнорируя объект, с которым мы работаем. Давайте взглянем на пример:
Пример 3: полиморфизм в методах класса
Вывод:
Полиморфизм и наследование
Как и в других языках программирования, в Python дочерние классы могут наследовать методы и атрибуты родительского класса. Мы можем переопределить некоторые методы и атрибуты специально для того, чтобы они соответствовали дочернему классу, и это поведение нам известно как переопределение метода(method overriding).
Полиморфизм позволяет нам иметь доступ к этим переопределённым методам и атрибутам, которые имеют то же самое имя, что и в родительском классе.
Давайте рассмотрим пример:
Пример 4: переопределение метода
Вывод:
Благодаря полиморфизму интерпретатор питона автоматически распознаёт, что метод fact() для объекта a (класса Square ) переопределён. И использует тот, который определён в дочернем классе.
С другой стороны, так как метод fact() для объекта b не переопределён, то используется метод с таким именем из родительского класса( Shape ).
Полиморфизм на примере дочерних и родительских классов в питоне
Заметьте, что перегрузка методов(method overloading) — создание методов с одним и тем же именем, но с разными типами аргументов не поддерживается в питоне.
Java Challengers #3: Полиморфизм и наследование
Мы продолжаем перевод серии статей с задачками по Java. Прошлый пост про строки вызвал на удивление бурную дискуссию. Надеемся, что мимо этой статьи вы тоже не пройдете мимо. И да — мы приглашаем теперь на юбилейный десятый поток нашего курса «Разработчик Java».
Согласно легендарному Венкату Субраманиам (Venkat Subramaniam) полиморфизм является самым важным понятием в объектно — ориентированном программировании. Полиморфизм — или способность объекта выполнять специализированные действия на основе его типа — это то, что делает Java — код гибким. Шаблоны проектирования, такие как Команда (Command), Наблюдатель (Observer), Декоратор (Decorator), Стратегия (Strategy), и многие другие, созданные бандой четырех (Gang Of Four), все используют ту или иную форму полиморфизма. Освоение этой концепции значительно улучшит вашу способность продумывать программные решения.
Вы можете взять исходный код для этой статьи и поэксперементировать здесь: https://github.com/rafadelnero/javaworld-challengers
Интерфейсы и наследование в полиморфизме
В этой статье мы сфокусируемся на связи между полиморфизмом и наследованием. Главное иметь в виду, что полиморфизм требует наследования или реализации интерфейса. Вы можете увидеть это на примере ниже с Дюком ( Duke ) и Джагги ( Juggy ):
Вывод этого кода будет таким:
Перегрузка (overloading) метода — это полиморфизм? Многие программисты путают отношение полиморфизма с переопределением методов (overriding) и перегрузкой методов (overloading). Фактически, только переопределение метода — это истинный полиморфизм. Перегрузка использует то же имя метода, но разные параметры. Полиморфизм — это широкий термин, поэтому всегда будут дискуссии на эту тему.
Какова цель полиморфизма
Большим преимуществом и целью использования полиморфизма является уменьшение связанности клиентского класса с реализацией. Вместо того чтобы хардкодить, клиентский класс получает реализацию зависимости для выполнения необходимого действия. Таким образом, клиентский класс знает минимум для выполнения своих действий, что является примером слабого связывания.
Чтобы лучше понять цель полиморфизма, взгляните на SweetCreator :
Аннотация @Override обязывает программиста использовать такую же сигнатуру метода, которая должна быть переопределена. Если метод не переопределен, будет ошибка компиляции.
Ковариантные возвращаемые типы при переопределении метода
Можно изменить тип возвращаемого значения переопределенного метода если это ковариантный тип. Ковариантный тип в основном является подклассом возвращаемого значения.
Полиморфизм в базовых классах Java
Рассмотрим пример кода, использующий Java Collections API без полиморфизма:
Отвратительный код, не так ли? Представьте себе, что вам нужно его сопровождать! Теперь рассмотрим тот же пример с полиморфизмом:
Вызов конкретных методов для полиморфного метода
Можно вызвать конкретные методы при полиморфном вызове метода, это происходит за счет гибкости. Вот пример:
Техника, которую мы используем здесь — это приведение типов (casting) или сознательное изменение типа объекта во время выполнения.
Обратите внимание, что вызов определенного метода возможен только при приведении более общего типа к более специфичному типу. Хорошей аналогией было бы сказать явно компилятору: «Эй, я знаю, что я здесь делаю, поэтому я собираюсь привести объект к определенному типу и буду использовать этот метод.»
Ключевое слово instanceof
Ключевое слово super
Решите задачку по полиморфизму
Давайте проверим, что вы узнали о полиморфизме и наследовании.
В этой задачке Вам дается несколько методов от Matt Groening’s The Simpsons, от вавам требуется разгадать, какой будет вывод для каждого класса. Для начала внимательно проанализируйте следующий код:
Как вы думаете? Каким будет результат? Не используйте IDE, чтобы выяснить это! Цель в том, чтобы улучшить ваши навыки анализа кода, поэтому постарайтесь решить самостоятельно.
Выберите ваш ответ (правильный ответ вы сможете найти в конце статьи).
A)
I love Sax!
D’oh
Simpson!
D’oh
B)
Sax 🙂
Eat my shorts!
I love Sax!
D’oh
Knock Homer down
C)
Sax 🙂
D’oh
Simpson!
Knock Homer down
D)
I love Sax!
Eat my shorts!
Simpson!
D’oh
Knock Homer down
Что случилось? Понимание полиморфизма
Для следующего вызова метода:
вывод будет «I love Sax!». Это потому, что мы передаём строку в метод и у класса Lisa есть такой метод.
Для следующего вызова:
Теперь смотрите, это немного сложнее:
В этом случае на выходе будет «Simpson!».
Распространенные ошибки с полиморфизмом
Распространенная ошибка думать, что можно вызвать конкретный метод без использования приведения типа.
Другой ошибкой является неуверенность в том, какой метод будет вызван при полиморфном создании экземпляра класса. Помните, что вызываемый метод является методом созданного экземпляра.
Также помните, что переопределение метода не является перегрузкой метода.
Невозможно переопределить метод, если параметры отличаются. Можно изменить тип возвращаемого значения переопределенного метода, если возвращаемый тип является подклассом.
Что нужно помнить о полиморфизме
Созданный экземпляр определяет, какой метод будет вызван при использовании полиморфизма.
Аннотация @Override обязывает программиста использовать переопределенный метод; в противном случае возникнет ошибка компилятора.
Полиморфизм может использоваться с обычными классами, абстрактными классами и интерфейсами.
Большинство шаблонов проектирования зависят от той или иной формы полиморфизма.
Единственный способ вызвать нужный ваш метод в полиморфном подклассе — это использовать приведение типов.
Можно создать мощную структуру кода, используя полиморфизм.
Экспериментируйте. Через это, вы сможете овладеть этой мощной концепцией!
Ответ
Как всегда приветствую ваши комментарии и вопросы. И ждём у Виталия на открытом уроке.
Что такое полиморфизм в Java
Что такое полиморфизм
Определение полиморфизма звучит устрашающе 🙂
Так о каких формах идет речь? Давайте сначала приведем примеры и покажем, как на практике проявляется полиморфизм, а потом снова вернемся к его определению.
Как проявляется полиморфизм
Дело в том, что если бы в Java не было принципа полиморфизма, компилятор бы интерпретировал это как ошибку:
Как видите, методы на картинке отличаются значениями, которые они принимают:
Однако, поскольку в Java используется принцип полиморфизма, компилятор не будет воспринимать это как ошибку, потому что такие методы будут считаться разными:
Теперь Вы можете понять, почему часто этот принцип описывают фразой:
Это предполагает, что мы можем заполнить одно название (один интерфейс), по которому мы сможем обращаться к нескольким методам.
Перегрузка методов
Переопределение методов родителя
Когда мы наследуем какой-либо класс, мы наследуем и все его методы. Но если нам хочется изменить какой-либо из методов, который мы наследуем, мы можем всего-навсего переопределить его. Мы не обязаны, например, создавать отдельный метод с похожим названием для наших нужд, а унаследованный метод будет «мертвым грузом» лежать в нашем классе.
Именно то, что мы можем создать в классе-наследнике класс с таким же названием, как и класс, который мы унаследовали от родителя, и называется переопределением.
Пример
Представим, что у нас есть такая структура:
Поэтому, в классах-наследниках мы переопределяем метод voice(), чтобы мы в консоли получали «Мяу», «Гав» и «Муу».
Так что же такое полиморфизм
Давайте снова посмотрим на определение, которое мы давали в начале статьи:
Выглядит понятнее, правда? Мы показали, как можно:
Надеемся, наша статья была Вам полезна. Записаться на наши курсы по Java можно у нас на сайте.
Полиморфизм для начинающих
Постановка задачи
Предположим, на сайте нужны три вида публикаций — новости, объявления и статьи. В чем-то они похожи — у всех них есть заголовок и текст, у новостей и объявлений есть дата. В чем-то они разные — у статей есть авторы, у новостей — источники, а у объявлений — дата, после которой оно становится не актуальным.
Самые простые варианты, которые приходят в голову — написать три отдельных класса и работать с ними. Или написать один класс, в которым будут все свойства, присущие всем трем типам публикаций, а задействоваться будут только нужные. Но ведь для разных типов аналогичные по логике методы должны работать по-разному. Делать несколько однотипных методов для разных типов (get_news, get_announcements, get_articles) — это уже совсем неграмотно. Тут нам и поможет полиморфизм.
Абстрактный класс
Грубо говоря, это класс-шаблон. Он реализует функциональность только на том уровне, на котором она известна на данный момент. Производные же классы ее дополняют. Но, пора перейти от теории к практике. Сразу оговорюсь, рассматривается примитивный пример с минимальной функциональностью. Все объяснения — в комментариях в коде.
// а этот метод должен напечатать публикацию, но мы не знаем, как именно это сделать, и потому объявляем его абстрактным
abstract public function do_print ();
>
Производные классы
Теперь можно перейти к созданию производных классов, которые и реализуют недостающую функциональность.
Теперь об использовании
Суть в том, что один и тот же код используется для обьектов разных классов.
Вот и все. Легким движением руки брюки превращаются в элегантные шорты :-).
Основная выгода полиморфизма — легкость, с которой можно создавать новые классы, «ведущие себя» аналогично родственным, что, в свою очередь, позволяет достигнуть расширяемости и модифицируемости. В статье показан всего лишь примитивный пример, но даже в нем видно, насколько использование абстракций может облегчить разработку. Мы можем работать с новостями точно так, как с объявлениями или статьями, при этом нам даже не обязательно знать, с чем именно мы работаем! В реальных, намного более сложных приложениях, эта выгода еще ощутимей.