Java 中编译时多态和运行时多态之间的区别

多态是面向对象编程（OOP）中的一个基本概念。多态一词指的是“**多种形态**”的存在。这种能力增强了代码的灵活性、模块化和可维护性。

Java 中有两种多态类型：

• 编译时多态（静态多态）
• 运行时多态（动态多态）

编译时多态（静态绑定）

编译时多态发生在编译过程中选择要执行的方法时。它也被称为 **静态绑定** 或 **早期绑定**。它通常通过方法重载来实现，即在同一个类中有多个同名但参数列表不同的方法。

在编译代码时，Java 编译器会检查方法调用，并根据参数的数量和类型进行相应的调整。然后，它将调用与适用的方法进行绑定。

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输出

 
8
5.6
6

这里，add() 方法通过不同的参数签名进行了重载。编译器根据参数类型在编译时将方法调用绑定到相应的方法。

编译时多态的优点

• 通过方法重用提高代码的可读性。
• 由于早期绑定，执行速度更快。
• 由于行为固定，易于测试和理解。

运行时多态（动态绑定）

运行时多态发生在方法调用在运行时解析，而不是在编译时解析时。它也被称为 **动态绑定**、**晚期绑定** 或 **动态方法分派**。它通常通过方法覆盖来实现，子类为其超类中已有的方法提供特定的实现。

如果超类引用变量用于引用子类的对象，并且调用的方法取决于对象的实际类型而不是引用变量的类型，那么这就是一种多态情况。此选择发生在程序执行期间，因此称为“运行时”。请注意：

• 它仅适用于 **方法覆盖**，不适用于方法重载。
• 方法必须是 **非静态** 和 **非私有** 的，因为它们不参与运行时多态。

输出

 
Dog barks
Cat meows   

在这种情况下，即使引用变量的类型是 Animal，实际调用的方法也取决于对象（Dog 或 Cat）。绑定发生在运行时，使其成为动态方法分派。

优点

• 实现动态行为和代码灵活性。
• 支持抽象和设计模式，如策略模式、状态模式和工厂模式。
• 允许轻松扩展和维护代码，只需少量更改。

编译时多态与运行时多态的区别

何时使用哪种？

使用编译时多态，当...

1. 我们需要多个执行相似操作但输入类型或数量不同的方法。
2. 我们希望获得更快的性能，因为方法调用在编译期间解析。
3. 我们不需要基于对象类型的动态行为。

使用运行时多态，当...

1. 我们想使用抽象或接口。
2. 我们希望在不同的类中使用同一方法的不同实现。
3. 我们希望编写灵活且可扩展的代码，利用继承和多态行为。

为什么多态在 Java 中很重要？

多态在 Java 中至关重要，因为它支持基于接口的设计并鼓励松耦合。这意味着您的代码与接口或超类交互，而不是具体的实现，从而能够：

• 易于维护和扩展，无需修改现有代码。
• 更清晰地实现策略模式、观察者模式和命令模式等设计模式。
• 减少重复，因为您可以重用通用行为并覆盖特定行为。

Java 编译时和运行时多态选择题

1. 下列哪项是 Java 中编译时多态的示例？

1. 方法重写
2. 方法重载
3. 构造方法链
4. 使用抽象类

2. 在运行时多态中，什么决定了要执行的方法？

1. 仅方法名称
2. 引用类型
3. 对象类型
4. 返回类型

3. 关于编译时多态，下列哪项陈述是正确的？

1. 它通过使用接口来实现。
2. 它需要继承。
3. 它通过方法重载发生。
4. 它在运行时解决。

4. 运行时多态的主要优点是什么？

1. 提高性能
2. 允许运算符重载
3. 支持动态行为和灵活性
4. 避免了方法重载的需要

5. 下列哪项功能不与运行时多态相关？

1. 方法覆盖
2. 动态绑定
3. 继承的使用
4. 编译时方法解析