面试题：Java抽象类成员变量与方法在多态中的表现

Question

假设有一个抽象类 `Shape`，包含抽象方法 `draw` 和成员变量 `color`。定义两个子类 `Circle` 和 `Rectangle` 继承自 `Shape`。请编写代码实现不同形状根据自身特点绘制并展示颜色，解释在多态调用过程中，抽象类的成员变量和方法是如何被访问和处理的。

Answer 1

abstract class Shape {
    protected String color;

    public Shape(String color) {
        this.color = color;
    }

    public abstract void draw();
}

class Circle extends Shape {
    public Circle(String color) {
        super(color);
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("绘制圆形，颜色：" + color);
    }
}

class Rectangle extends Shape {
    public Rectangle(String color) {
        super(color);
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("绘制矩形，颜色：" + color);
    }
}

在多态调用过程中：

1. 抽象类的成员变量：抽象类的成员变量通过继承机制被子类继承。当通过子类对象访问成员变量时，访问的是从抽象类继承过来的成员变量。在上述代码中，Circle 和 Rectangle 子类都继承了 Shape 类的 color 成员变量，在 draw 方法中可以直接访问 color 变量来展示形状的颜色。
2. 抽象类的方法：抽象类中的抽象方法必须在子类中被实现，这是实现多态的关键。当通过父类引用指向子类对象，并调用抽象方法时，实际执行的是子类中重写的方法。例如，Shape shape1 = new Circle("红色"); shape1.draw();，这里 shape1 虽然是 Shape 类型，但实际指向 Circle 对象，调用 draw 方法时执行的是 Circle 类中重写的 draw 方法，输出 “绘制圆形，颜色：红色”。这就是多态的体现，同一个方法调用，根据对象的实际类型执行不同的行为。