[Java] 6.4. 多型

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多型，繼承下物件的多種型別。

 

image/svg+xml繼承，讓程式設計師、測試⼈員或美⼯⼈員皆是 “IS-A” 員⼯ 轉型，並不會改變改寫的事實 6.4. 多型 - Polymorphism class Person { // 略過⼀些屬性與⽅法 } class Employee extends Person { // 略過⼀些屬性與⽅法 double getBonus (){ return ( 0.1 * salary); } } class Tester extends Employee { void test (){ System.out.println( " 我 " + name + " 正在測試系統 ⋯ " ); System.out.println( "Testing By" + name); System.out.println( " 我 " + name + " 終於測試完了 ⋯ " ); } } class Programmer extends Employee { void code (){ System.out.println( " 我 " + name + " 正在寫程式 ⋯ " ); System.out.println( "Coding By" + name); System.out.println( " 我 " + name + " 終於寫完程式了 ⋯ " ); } void debug (){ System.out.println( " 我 " + name + " 正在除錯 ⋯ " ); System.out.println( "Debugging By" + name); System.out.println( " 我 " + name + " 終於抓出蟲了 ⋯ " ); } } class Artist extends Employee { void draw (){ System.out.println( " 我 " + name + " 正在畫圖畫 ⋯ " ); System.out.println( "Drawing By" + name); System.out.println( " 我 " + name + " 終於畫完了 ⋯ " ); } } class Programmer extends Employee { // 略過⼀些程式 void show (){ System.out.println( " 我是程式設計師 " ); super .show(); } double getBonus (){ return salary * 3 ; } } class Tester extends Employee { // 略過⼀些程式 void show (){ System.out.println( " 我是測試⼈員 " ); super .show(); } double getBonus (){ return salary * 1.5 ; } } class Artist extends Employee { // 略過⼀些程式 void show (){ System.out.println( " 我是美⼯⼈員 " ); super .show(); } double getBonus (){ return salary * 2 ; } } class Main { public static void main( String [] args){ Programmer p = new Programmer (); Tester t = new Tester (); Artist a = new Artist (); p.salary = 30000 ; t.salary = 30000 ; a.salary = 30000 ; System.out.println( p.getBonus ()); System.out.println( t.getBonus ()); System.out.println( a.getBonus ()); } } 執⾏結果 90000 45000 60000 class Main { public static void main( String [] args){ Tester t = new Tester (); Artist a = new Artist (); Programmer p = new Programmer (); } } class Main { public static void main( String [] args){ Programmer p = new Programmer (); Tester t = new Tester (); Artist a = new Artist (); p.name = "Jack" ; p.name = "Eric" ; p.name = "Marry" ; Employee e1 = p ; Employee e2 = t ; Employee e3 = a ; } } class Main { public static void main( String [] args){ Programmer p = new Programmer (); Tester t = new Tester (); Artist a = new Artist (); p.name = "Jack" ; p.name = "Eric" ; p.name = "Marry" ; Employee e1 = p ; Employee e2 = t ; Employee e3 = a ; e1 . code (); e2 . test (); e3 . draw (); } } 編譯時發⽣錯誤 Main.java:15: error: cannot find symbol e1.code(); ^ symbol: method code() location: variable e1 of type Employee Main.java:16: error: cannot find symbol e2.test(); ^ symbol: method test() location: variable e2 of type Employee Main.java:17: error: cannot find symbol e3.draw(); ^ symbol: method draw() location: variable e3 of type Employee 3 errors class Main { public static void main( String [] args){ Programmer p = new Programmer (); p.id = "k123456789" ; p.name = "jack" ; p.gender = " 男⽣ " ; p.setAge( 25 ); p.employeeID = "048679" ; p.salary = 40000 ; Employee e = p ; Programmer p1 = (Programmer) e ; p1 . code (); p1 . debug (); } } class Main { public static void main( String [] args){ Programmer p = new Programmer (); p.id = "k123456789" ; p.name = "jack" ; p.gender = " 男⽣ " ; p.setAge( 25 ); p.employeeID = "048679" ; p.salary = 40000 ; Employee e = p ; e . show (); } } 執⾏結果 我是程式設計⼈員 我的⾝份證字號是 k1234567890 姓名是 jack 性別是男⽣ 年齡是 25 員⼯編號是 048679 薪資是 40000 class Boss { void payBonus ( Employee [] employees ){ for ( Employee e : employees ) System.out.println( “ 員⼯ ” + e.name + ", 得到獎⾦ " + e . getBonus ()); } } class Main { public static void main( String [] args){ Programmer p = new Programmer (); Tester t = new Tester (); Artist a = new Artist (); p.name = "Jack" ; p.salary = 40000 ; t.name = "Eric" ; t.salary = 40000 ; a.name = "Sala" ; a.salary = 40000 ; Employee [] allEmployees = { p , t , a }; Boss b = new Boss (); b . payBonus ( allEmployees ); } } 執⾏結果 120000 　　 60000 　　　 80000 　　　 class Person { // 略過⼀些程式 String name ; // 略過⼀些程式 } class Employee extends Person { String employeeID; int salary; String name ; // 略過⼀些程式 } class Main { public static void main( String [] args){ Employee e = new Employee (); e . name = " jack " ; Person p = e ; p . name = " jack wallence " ; System.out.println( e . name ); System.out.println( p . name ); } } 執⾏結果 jack jack wallence J6_4_1 – Person.java 1. 程式設計師（ Programmer ）繼承⾃員⼯類別（ Employee ）。 J6_4_2 – Ar 4 st.java J6_4_1 – Employee.java J6_4_1 – Tester.java 1. 在此有個⼈員類別（ Person ）。 2. 這是員⼯類別（ Employee ）其繼承⾃⼈員類別。 3. 為員⼯加上獎⾦額度⽅法 （ getBonus() ）。預設是薪⽔的 10% 。 4. 測試⼈員類別（ Tester ），其擴充⾃員⼯類別。 5. 測試⽅法（ test() ）。 J6_4_1 – Programmer.java 6. 程式設計師類別（ Programmer ），其是員⼯的⼀種。 7. 寫程式⽅法（ code() ）。 7. 除錯⽅法（ debug() ）。 J6_4_1 – Ar 4 st.java 9. 美⼯⼈員類別（ Artist ），其也是擴充⾃員⼯類別。 10. 繪圖⽅法（ draw() ）。 J6_4_2 – Programmer.java 2. 為程式設計師所寫⾃我介紹⽅法 （ show() ），表明是程式設計師的⾝份。 3. 改寫獎⾦額度⽅法（ getBonus() ）， 以 3 倍薪資滿⾜程式設計師應得的獎⾦。 4. 測試⼈員（ Tester ）繼承⾃員⼯類別。 J6_4_2 – Tester.java 5. 為測試⼈員所寫⾃我介紹⽅法 （ show() ），表明為測試⼈員的⾝份。 6. 改寫獎⾦額度⽅法（ getBonus() ）， 以 1.5 倍作薪資作為測試⼈員應得的獎⾦。 7. 美⼯⼈員（ Artist ）繼承⾃員⼯類別。 8. 為美⼯⼈員所寫⾃我介紹⽅法 （ show() ），表明為美⼯⼈員的⾝份。 9. 改寫獎⾦額度⽅法（ getBonus() ）， 以 2 倍薪資作為美⼯⼈員應得的獎⾦。 J6_4_2 – Main.java 當然您也可以測試⼀下每個⾓⾊的⾃我介紹⽅法（ show() ）以驗證改寫是否 有成功。 提 ⽰ J6_4_3 – Main.java 10. 分別建立程式設計師、測試⼈員與美⼯⼈員 的物件，並將所有⼈員的薪資統⼀設為 30000 。 11. 不同⾓⾊的物件，因為獎⾦額度的比率不同，因此在薪資 （ salary ）相同的情況下，還是會取得不同的獎⾦額度的。 1. 這是測試⼈員物件（ Tester ）其有多重⾝份，測試⼈物件 “IS-A” 員⼯物件 （ Employee ），且 “IS-A” ⼈員物件（ Person ）。⽽ “IS-A” 即有 “ 是⼀個 ” 的意思在。 3. 這是程式設計師物件（ Programmer ）。程式設計 師物件 “IS-A” 員⼯物件，且 “IS-A” ⼈員物件。 J6_4_4 – Main.java 1. 建立了程式設計⼈員、測試⼈員或是美⼯設計師的 物件（ Programmer 、 Tester 與 Artist ）。 2. 不論是程式設計⼈員、測試⼈員或是美⼯設計 師，都是可以視為員⼯物件並放入員⼯型別的變數中 保存，⽽不論是程式設計⼈員、測試⼈員或是美⼯設 計師都因為繼承⾃員⼯類別，因此可⾃動的向上轉型 為員⼯型別的物件，在存入員⼯型別的變數中。 3. 還記得變數前⽅型別的作⽤吧。沒錯，就是要限制 變數中所裝的東⻄。因此若是員⼯型別（ Employee ） 則這個變數就只可裝下員⼯型別的物件。 (Employee) p (Employee) p (Employee) p 4. 向上轉型的意思，即是往⽗類別 的⽅向轉型。每⼀個⼦類別只會有⼀ 個直接繼承的⽗類別，因此可以⾃動 轉型為⽗類型的型別。 J6_4_5 – Main.java 1. 建立了程式設計⼈員、測試⼈員或是美⼯設計師 的物件（ Programmer 、 Tester 與 Artist ）。 2. 不論是程式設計⼈員、測試⼈員或是美⼯設計 師的物件，皆可放入員⼯型別的變數中保存，以轉 型為員⼯型別的物件。 3. 當您嘗試著將已經視為員⼯看待的程式度計師，命令他 進⾏寫程式（ Code() ）的⽅法時，這時會發⽣錯誤。原因 就出在員⼯類別上並沒有寫程式⽅法可以使⽤。當物件的型 別轉換為員⼯型別時，就必須⽤員⼯的⾓度來看這個物件。 同樣的，只員⼯型別呼叫測試⽅法（ test() ）或繪圖⽅法 （ drwa() ）也是會出現編譯錯誤的。同樣的道理，當物件 轉換為員⼯型別時，就必須⽤員⼯的⾓度來看這個物件。 J6_4_6 – Main.java 1. 建立⼀個程式設計師型別的物件（ Programmer ）。 4. 這位⼈員最後變回了程式⼈員的⾝份，並保存 在 p1 變數中，同時他也恢復了執⾏寫程式 （ Code() ）與除錯（ Debug() ）⽅法的能⼒。 2. 先轉型為員⼯型別（ Employee ）的物件，並放物 e 變數中。這部份是會⾃動轉型的，因為程式設計師類 別是繼承⾃員⼯類別，因此也擁有員⼯類別的型別。   3. 使⽤向下轉型（即強迫轉型）將員⼯物件強迫轉 型為程式設計師型別的物件。並放入 p1 變數中。 5. 向下轉型的意思，即是往⼦類 別的⽅向轉型。每⼀個⽗類別可能 有多個繼承的⼦類別，因此必須透 過強迫轉型，明確的指定轉換的型 別，才能轉型為⽗類別的型別。 J6_4_7 – Main.java 1. 建立⼀個程式設計師型別的物件（ Programmer ）。 2. 將程式⼈員的物件放入員⼯型別的 e 變數 當中，以將程式⼈員視為⼀個員⼯來看待。 3. 進⾏⾃我介紹時還是會保有原本程式⼈員的⾃我介紹 （ show() ），在第 1 ⾏表明 “ 我是程式設計⼈員 ” 的⾝份，轉 型為員⼯後，並不會改變此員⼯就是程式設計⼈員的事實。 J6_4_8 – Boss.java 1. 這是老闆類別（ Boss ），它的發放獎⾦⽅法 （ payBonus() ）會對代入的員⼯發放獎⾦。 2. 這是發放獎⾦⽅法（ payBonus() ），特別的是其參數 是員⼯型別的陣列參數，代表即將代入員⼯，以發放獎⾦。 3. 透過 for ，依序的取出每個員⼯物件，並呼叫員⼯的發 收獎⾦⽅法（ getBonus() ）⽅法，取得每位員⼯的獎⾦。 J6_4_8 – Main.java 4. 分別建立不同⾓⾊的員⼯，並設定其基本薪資。 6. 建立老闆物件，並對所有員⼯發放獎⾦。最後老闆仍是會照員 ⼯原始的⾝份去發放獎⾦，再次證套轉型並不會改變改寫的事實。 5. 將程式設計師、測試⼈員與美⼯⼈員的物件，都轉 型為員⼯物件後放入員⼯陣列 -allEmployees 中。 J6_4_9 – Person.java J6_4_9 – Employee.java J6_4_9 – Main.java 1. 這是⼈員類別（ Person ），其中有個姓名屬性（ name ）。 2. 這是員⼯類別（ Employee ），其繼承⾃⼈員類別。 3. 重複宣告⼀個姓名屬性（ name ）。這時 會遮蓋原有的繼承⾃⼈員類別的姓名屬性。 4. 建立員⼯物件，並放入⾄員⼯型別的變數 e 中。 5. 這時的名稱屬性（ name ）是員⼯類別 新宣告的名稱屬性，在此設定為 “jack” 。 6. 轉型為⼈員型別的物件，並放入 p 變數中。 8. 雖然是同⼀個物件，但因為名稱屬性是位於不同的空間中（⼀個在員⼯物件上， 另⼀個在⼈員物件上），因此這兩個名稱屬性皆可以保存不同的姓名資訊，在此關鍵 為變數的型別，決定了從哪個型別操作物件， e 變數為員⼯型別，因此可存取到員⼯ 物件上的姓名屬性，⽽ p 變數為⼈員型別，因此存取的是⼈員物件上的姓名屬性。 7. 這時的名稱屬性（ name ）是⼈員類別的名稱 屬性，在此設定為 “jack 　 wallence” 。 讓員⼯的⾓⾊更多樣化 ? 改寫，改變⾃我介紹與獎⾦額度⽅法 1 2 3 1 2 3 向上轉型，以員⼯型別的⾓度看待每⼀位員⼯ 切記，轉型成員⼯就必須以員⼯的⾝份來對待 1 2 3 1 2 3 向下轉型，表明⼈員的真實⾝份 1 1 老闆發放獎⾦，再次證明改寫不變的事實 轉型 vs 遮蓋屬性，型別決定屬性的使⽤範圍 1 1 1 2 1 2 IS-A IS-A IS-A 2. 這是美⼯⼈員物件（ Artist ）。美⼯⼈員 物件 “IS-A” 員⼯物件，且 “IS-A” ⼈員物件。

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