Đa hình Java (Có ví dụ)

Trong hướng dẫn này, chúng ta sẽ tìm hiểu về tính đa hình của Java và cách triển khai của nó với sự trợ giúp của các ví dụ.

Đa hình là một khái niệm quan trọng của lập trình hướng đối tượng. Nó chỉ đơn giản có nghĩa là nhiều hơn một hình thức.

Có nghĩa là, cùng một thực thể (phương thức hoặc toán tử hoặc đối tượng) có thể thực hiện các hoạt động khác nhau trong các tình huống khác nhau.

Ví dụ: Đa hình Java

 class Polygon ( // method to render a shape public void render() ( System.out.println("Rendering Polygon… "); ) ) class Square extends Polygon ( // renders Square public void render() ( System.out.println("Rendering Square… "); ) ) class Circle extends Polygon ( // renders circle public void render() ( System.out.println("Rendering Circle… "); ) ) class Main ( public static void main(String() args) ( // create an object of Square Square s1 = new Square(); s1.render(); // create an object of Circle Circle c1 = new Circle(); c1.render(); ) )

Đầu ra

 Hình vuông kết xuất… Hình tròn kết xuất…

Trong ví dụ trên, chúng ta đã tạo một lớp cha: Đa giác và hai lớp con: Hình vuông và Hình tròn. Lưu ý việc sử dụng render()phương pháp.

Mục đích chính của render()phương pháp này là hiển thị hình dạng. Tuy nhiên, quá trình dựng hình vuông khác với quá trình vẽ hình tròn.

Do đó, render()phương thức hoạt động khác nhau trong các lớp khác nhau. Hoặc, chúng ta có thể nói render()là đa hình.

Tại sao Đa hình?

Tính đa hình cho phép chúng ta tạo mã nhất quán. Trong ví dụ trước, chúng ta cũng có thể tạo các phương thức khác nhau: renderSquare()và renderCircle()để hiển thị Hình vuông và Hình tròn tương ứng.

Điều này sẽ hoạt động hoàn hảo. Tuy nhiên, với mỗi hình dạng, chúng ta cần tạo ra các phương pháp khác nhau. Nó sẽ làm cho mã của chúng tôi không nhất quán.

Để giải quyết vấn đề này, tính đa hình trong Java cho phép chúng ta tạo một phương thức duy nhất render()sẽ hoạt động khác nhau cho các hình dạng khác nhau.

Lưu ý : print()Phương thức này cũng là một ví dụ của tính đa hình. Nó được sử dụng để in các giá trị của các loại khác nhau như char, int, stringvv

Chúng ta có thể đạt được tính đa hình trong Java bằng các cách sau:

  1. Ghi đè phương pháp
  2. Quá tải phương thức
  3. Người vận hành quá tải

Ghi đè phương pháp Java

Trong quá trình kế thừa trong Java, nếu cùng một phương thức xuất hiện trong cả lớp cha và lớp con. Sau đó, phương thức trong lớp con ghi đè phương thức tương tự trong lớp cha. Đây được gọi là ghi đè phương thức.

Trong trường hợp này, cùng một phương thức sẽ thực hiện một thao tác trong lớp cha và một thao tác khác trong lớp con. Ví dụ,

Ví dụ 1: Đa hình sử dụng ghi đè phương thức

 class Language ( public void displayInfo() ( System.out.println("Common English Language"); ) ) class Java extends Language ( @Override public void displayInfo() ( System.out.println("Java Programming Language"); ) ) class Main ( public static void main(String() args) ( // create an object of Java class Java j1 = new Java(); j1.displayInfo(); // create an object of Language class Language l1 = new Language(); l1.displayInfo(); ) )

Đầu ra :

 Ngôn ngữ lập trình Java Ngôn ngữ tiếng Anh phổ biến

Trong ví dụ trên, chúng ta đã tạo một lớp cha có tên là Ngôn ngữ và một lớp con có tên là Java. Ở đây, phương thức displayInfo()này có trong cả Ngôn ngữ và Java.

Việc sử dụng displayInfo()là để in thông tin. Tuy nhiên, nó đang in thông tin khác nhau bằng Ngôn ngữ và Java.

Dựa trên đối tượng được sử dụng để gọi phương thức, thông tin tương ứng được in ra.

Hoạt động của đa hình Java

Lưu ý : Phương thức được gọi được xác định trong quá trình thực thi chương trình. Do đó, ghi đè phương thức là một đa hình thời gian chạy .

2. Nạp chồng phương pháp Java

Trong một lớp Java, chúng ta có thể tạo các phương thức có cùng tên nếu chúng khác nhau về tham số. Ví dụ,

 void func() (… ) void func(int a) (… ) float func(double a) (… ) float func(int a, float b) (… )

Điều này được gọi là quá tải phương thức trong Java. Ở đây, cùng một phương thức sẽ thực hiện các thao tác khác nhau dựa trên tham số.

Ví dụ 3: Đa hình sử dụng nạp chồng phương thức

 class Pattern ( // method without parameter public void display() ( for (int i = 0; i < 10; i++) ( System.out.print("*"); ) ) // method with single parameter public void display(char symbol) ( for (int i = 0; i < 10; i++) ( System.out.print(symbol); ) ) ) class Main ( public static void main(String() args) ( Pattern d1 = new Pattern(); // call method without any argument d1.display(); System.out.println(""); // call method with a single argument d1.display('#'); ) )

Đầu ra :

 ********** ##########

Trong ví dụ trên, chúng ta đã tạo một lớp có tên là Pattern. Lớp chứa một phương thức có tên display()được nạp chồng.

 // method with no arguments display() (… ) // method with a single char type argument display(char symbol) (… )

Ở đây, chức năng chính của display()là in hoa văn. Tuy nhiên, dựa trên các đối số được truyền, phương thức đang thực hiện các hoạt động khác nhau:

  • in một mẫu của *, nếu không có đối số nào được truyền hoặc
  • in mẫu của tham số, nếu một charđối số kiểu đơn được truyền.

Lưu ý : Phương thức được gọi được xác định bởi trình biên dịch. Do đó, nó còn được gọi là đa hình thời gian biên dịch.

3. Nạp chồng toán tử Java

Một số toán tử trong Java hoạt động khác nhau với các toán hạng khác nhau. Ví dụ,

  • + operator is overloaded to perform numeric addition as well as string concatenation, and
  • operators like &, |, and ! are overloaded for logical and bitwise operations.

Let's see how we can achieve polymorphism using operator overloading.

The + operator is used to add two entities. However, in Java, the + operator performs two operations.

1. When + is used with numbers (integers and floating-point numbers), it performs mathematical addition. For example,

 int a = 5; int b = 6; // + with numbers int sum = a + b; // Output = 11

2. When we use the + operator with strings, it will perform string concatenation (join two strings). For example,

 String first = "Java "; String second = "Programming"; // + with strings name = first + second; // Output = Java Programming

Here, we can see that the + operator is overloaded in Java to perform two operations: addition and concatenation.

Note: In languages like C++, we can define operators to work differently for different operands. However, Java doesn't support user-defined operator overloading.

Polymorphic Variables

A variable is called polymorphic if it refers to different values under different conditions.

Object variables (instance variables) represent the behavior of polymorphic variables in Java. It is because object variables of a class can refer to objects of its class as well as objects of its subclasses.

Example: Polymorphic Variables

 class ProgrammingLanguage ( public void display() ( System.out.println("I am Programming Language."); ) ) class Java extends ProgrammingLanguage ( @Override public void display() ( System.out.println("I am Object-Oriented Programming Language."); ) ) class Main ( public static void main(String() args) ( // declare an object variable ProgrammingLanguage pl; // create object of ProgrammingLanguage pl = new ProgrammingLanguage(); pl.display(); // create object of Java class pl = new Java(); pl.display(); ) )

Output:

 I am Programming Language. I am Object-Oriented Programming Language.

Trong ví dụ trên, chúng ta đã tạo một biến đối tượng pl của lớp ProgrammingLanguage. Ở đây, pl là một biến đa hình. Điều này là do,

  • Trong câu lệnh pl = new ProgrammingLanguage(), pl tham chiếu đến đối tượng của lớp ProgrammingLanguage.
  • Và, trong câu lệnh pl = new Java(), pl tham chiếu đến đối tượng của lớp Java.

Đây là một ví dụ về upcasting trong Java.

thú vị bài viết...