面试题：Java多态在大型系统架构中的常见应用场景有哪些

Question

在大型Java系统架构中，多态是一种重要的特性。请举例说明至少三种Java多态在大型系统架构里的常见应用场景，并简要阐述每种场景下多态是如何发挥作用的。

Answer 1

场景一：数据库操作

• 应用方式：在大型系统中，可能需要与多种不同类型的数据库（如 MySQL、Oracle、SQL Server 等）进行交互。可以定义一个数据库操作的接口，如 DatabaseOperation，包含 connect()、query()、update() 等方法。然后针对每种数据库实现该接口，如 MySQLDatabaseOperation、OracleDatabaseOperation 等。
• 多态作用：系统中涉及数据库操作的模块只需调用 DatabaseOperation 接口的方法，而无需关心具体是哪种数据库。这样当需要更换数据库类型时，只需在创建对象时替换为对应的实现类，而不需要修改大量的业务代码，提高了系统的可维护性和可扩展性。

场景二：日志记录

• 应用方式：定义一个日志记录的抽象类 Logger，包含 log() 方法。然后有不同的实现类，如 FileLogger（将日志记录到文件）、ConsoleLogger（将日志输出到控制台）、DatabaseLogger（将日志记录到数据库）。
• 多态作用：在系统的各个模块中，只需调用 Logger 的 log() 方法来记录日志。在系统配置或运行时，可以根据需求选择不同的日志记录实现类。例如，开发阶段可能使用 ConsoleLogger 方便查看日志，生产环境可能使用 FileLogger 持久化日志，实现了灵活的日志记录策略，降低了模块间的耦合度。

场景三：图形绘制

• 应用方式：定义一个图形的抽象类 Shape，包含 draw() 方法。然后有具体的图形类继承自 Shape，如 Circle（圆形）、Rectangle（矩形）、Triangle（三角形），各自实现 draw() 方法。
• 多态作用：在图形绘制系统中，有一个绘制图形的模块。该模块可以接收一个 Shape 类型的对象列表，然后遍历列表调用每个对象的 draw() 方法。这样，无论系统中新增何种图形，只要继承自 Shape 并实现 draw() 方法，就可以方便地加入到绘制流程中，增强了系统的扩展性，符合开闭原则。