面试题：Java类中的多态如何实现

Question

请阐述在Java类中实现多态的方式有哪些，并结合代码示例说明重写与重载在实现多态过程中的作用。

Answer 1

在Java类中实现多态的方式

1. 方法重写（Override）：
   • 发生在子类与父类之间，子类重写父类的方法。当通过父类引用调用重写的方法时，实际执行的是子类的方法实现，这体现了运行时多态。
   • 重写要求方法名、参数列表、返回类型（或是其子类型，在Java 5.0及之后）必须与父类被重写的方法相同，访问权限不能比父类中被重写的方法更严格。
2. 方法重载（Overload）：
   • 在同一个类中，方法名相同但参数列表不同（参数个数、类型或顺序不同）。调用时根据传入的参数来决定调用哪个重载方法，这体现了编译时多态。

代码示例

class Animal {
    public void makeSound() {
        System.out.println("Animal makes a sound");
    }
}

class Dog extends Animal {
    // 重写makeSound方法
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Dog barks");
    }
}

class Cat extends Animal {
    // 重写makeSound方法
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Cat meows");
    }
}

class SoundMaker {
    // 方法重载
    public void makeSound(Animal animal) {
        animal.makeSound();
    }

    public void makeSound(Dog dog) {
        dog.makeSound();
    }
}

重写与重载在实现多态过程中的作用

1. 重写：
   • 重写实现了运行时多态。在下面的代码中：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal1 = new Dog();
        Animal animal2 = new Cat();
        animal1.makeSound();// 实际执行Dog的makeSound方法
        animal2.makeSound();// 实际执行Cat的makeSound方法
    }
}

• animal1和animal2虽然声明为Animal类型，但由于它们实际指向的是Dog和Cat对象，调用makeSound方法时会执行子类重写后的方法，体现了运行时多态。

2. 重载：
   • 重载实现了编译时多态。在下面的代码中：

public class Main2 {
    public static void main(String[] args) {
        SoundMaker soundMaker = new SoundMaker();
        Animal animal = new Dog();
        Dog dog = new Dog();
        soundMaker.makeSound(animal);
        soundMaker.makeSound(dog);
    }
}

• 根据传入参数的不同（Animal类型和Dog类型），编译器会在编译时决定调用哪个makeSound方法，体现了编译时多态。