Java必须掌握的多态中调用成员的特点-（含面试大厂题含源码）

本文主要是介绍Java必须掌握的多态中调用成员的特点-（含面试大厂题含源码），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

在Java中，多态是面向对象编程的核心概念之一，它允许对象采取多种形式。多态的实现主要依靠继承和接口。在面向对象的设计中，多态性允许一个接口使用不同的实例，提高了代码的可重用性和可扩展性。

针对大厂面试题，我们可以设计一个关于Java多态中成员（特别是方法）调用的特点的问题。这个问题不仅考察了应聘者对多态概念的理解，还考察了对Java中方法重载和重写规则的掌握。

面试题

考虑以下Java代码：

class Animal {public void eat() {System.out.println("Animal is eating");}
}class Dog extends Animal {@Overridepublic void eat() {System.out.println("Dog is eating");}public void bark() {System.out.println("Dog is barking");}
}public class TestPolymorphism {public static void main(String[] args) {Animal myAnimal = new Dog();myAnimal.eat();// myAnimal.bark(); // 行A}
}

当执行myAnimal.eat();时，输出结果是什么？为什么？
如果取消注释行A (// myAnimal.bark();)，会发生什么？解释为什么会这样。
如何能够使myAnimal调用bark方法，同时保留多态性的特性？提供代码示例。

答案

输出结果是"Dog is eating"。这是因为myAnimal虽然被声明为Animal类型，但实际指向的是Dog类的实例。在Java中，调用的是实际对象的方法（即Dog的eat方法），这是多态性的表现。
取消注释行A后，代码将无法编译通过。这是因为编译器检查myAnimal的引用类型Animal，而Animal类中没有定义bark方法。即使myAnimal实际指向一个Dog对象，由于在编译时只能调用引用类型中声明的方法，因此编译器不允许这种调用。
要调用bark方法，我们需要将myAnimal的引用类型转换为Dog，这样就可以调用Dog类特有的方法了，同时还保持了对象的多态性。示例如下：

if (myAnimal instanceof Dog) {((Dog)myAnimal).bark();
}

这段代码首先检查myAnimal是否真的是一个Dog实例，如果是，就将其向下转型为Dog类型并调用bark方法。这种方式既利用了多态性，也确保了类型安全。以下是针对Java多态概念的三个面试题目，每个题目都附带了源码示例和相关问题。这些题目旨在测试应聘者对Java多态、方法重写、接口实现以及类型转换的理解和应用能能力。

面试题1: 方法重写与运行时多态

class Bird {public void sing() {System.out.println("Bird is singing");}
}class Sparrow extends Bird {@Overridepublic void sing() {System.out.println("Sparrow is singing");}
}public class PolymorphismExample {public static void main(String[] args) {Bird myBird = new Sparrow();myBird.sing();}
}

问题: 执行myBird.sing();时，输出结果是什么？解释为什么会这样。

答案: 输出结果是"Sparrow is singing"。这是因为myBird虽然被声明为Bird类型，但实际上它引用的是Sparrow的一个实例。在Java中，这种情况下会调用实际对象（即Sparrow对象）的方法，这是多态性的体现。

面试题2: 接口实现与多态

interface Swimmable {void swim();
}class Fish implements Swimmable {public void swim() {System.out.println("Fish is swimming");}
}class Duck extends Bird implements Swimmable {public void swim() {System.out.println("Duck is swimming");}@Overridepublic void sing() {System.out.println("Duck is singing");}
}public class InterfacePolymorphism {public static void main(String[] args) {Swimmable mySwimmable = new Duck();mySwimmable.swim();// ((Bird)mySwimmable).sing(); // 行B}
}

问题:

执行mySwimmable.swim();时，输出结果是什么？为什么？
如果取消注释行B (// ((Bird)mySwimmable).sing();)，执行该行代码时输出结果是什么？解释原因。

答案:

输出结果是"Duck is swimming"。因为mySwimmable引用的是Duck类的一个实例，该实例实现了Swimmable接口的swim方法。
执行((Bird)mySwimmable).sing();后，输出结果是"Duck is singing"。因为mySwimmable实际上指向的是一个Duck对象，通过向下转型为Bird类型，可以调用Duck类重写的sing方法。

面试题3: 抽象类、多态和方法重载

abstract class Shape {abstract void draw();
}class Circle extends Shape {void draw() {System.out.println("Drawing Circle");}// 方法重载void draw(String color) {System.out.println("Drawing Circle with color " + color);}
}public class AbstractClassExample {public static void main(String[] args) {Shape myShape = new Circle();myShape.draw();// ((Circle)myShape).draw("Red"); // 行C}
}

问题:

执行myShape.draw();时，输出结果是什么？解释为什么。
如果取消注释行C (// ((Circle)myShape).draw("Red");)，执行该行代码时输出结果是什么？解释原因。

答案:

输出结果是"Drawing Circle"。这是因为myShape虽然被声明为Shape类型，但实际上引用的是Circle类的一个实例。在运行时，会调用实际对象的draw方法，即Circle类中的draw方法。
取消注释并执行行C后，输出结果是"Drawing Circle with color Red"。通过将myShape向下转型为Circle类型，可以调用重载的draw方法，传入字符串参数进行绘制。这体现了多态性以及方法重载的概念。