1.6 多形對象的互換使用
通常，繼承最終會以創(chuàng)建一系列類收場，所有類都建立在統(tǒng)一的接口基礎上。我們用一幅顛倒的樹形圖來闡明這一點（注釋⑤）：
⑤：這兒采用了“統(tǒng)一記號法”氯庆，本書將主要采用這種方法。
對這樣的一系列類扰付，我們要進行的一項重要處理就是將衍生類的對象當作基礎類的一個對象對待堤撵。這一點是非常重要的，因為它意味著我們只需編寫單一的代碼羽莺，令其忽略類型的特定細節(jié)粒督，只與基礎類打交道。這樣一來禽翼，那些代碼就可與類型信息分開。所以更易編寫族跛，也更易理解闰挡。此外，若通過繼承增添了一種新類型礁哄，如“三角形”长酗，那么我們?yōu)椤皫缀涡螤睢毙骂愋途帉懙拇a會象在舊類型里一樣良好地工作。所以說程序具備了“擴展能力”桐绒，具有“擴展性”夺脾。
以上面的例子為基礎，假設我們用Java寫了這樣一個函數(shù)：
void doStuff(Shape s) {
s.erase();
// ...
s.draw();
}
這個函數(shù)可與任何“幾何形狀”（Shape）通信茉继，所以完全獨立于它要描繪（draw）和刪除（erase）的任何特定類型的對象咧叭。如果我們在其他一些程序里使用doStuff()函數(shù)：
Circle c = new Circle();
Triangle t = new Triangle();
Line l = new Line();
doStuff(c);
doStuff(t);
doStuff(l);
那么對doStuff()的調用會自動良好地工作，無論對象的具體類型是什么烁竭。
這實際是一個非常有用的編程技巧菲茬。請考慮下面這行代碼：
doStuff(c);
此時，一個Circle（圓）句柄傳遞給一個本來期待Shape（形狀）句柄的函數(shù)派撕。由于圓是一種幾何形狀婉弹，所以doStuff()能正確地進行處理。也就是說终吼，凡是doStuff()能發(fā)給一個Shape的消息镀赌，Circle也能接收。所以這樣做是安全的际跪，不會造成錯誤商佛。
我們將這種把衍生類型當作它的基本類型處理的過程叫作“Upcasting”（上溯造型）喉钢。其中，“cast”（造型）是指根據(jù)一個現(xiàn)成的模型創(chuàng)建威彰；而“Up”（向上）表明繼承的方向是從“上面”來的——即基礎類位于頂部出牧，而衍生類在下方展開。所以歇盼，根據(jù)基礎類進行造型就是一個從上面繼承的過程舔痕，即“Upcasting”。
在面向對象的程序里豹缀，通常都要用到上溯造型技術伯复。這是避免去調查準確類型的一個好辦法。請看看doStuff()里的代碼：
s.erase();
// ...
s.draw();
注意它并未這樣表達：“如果你是一個Circle邢笙，就這樣做啸如；如果你是一個Square，就那樣做氮惯；等等”叮雳。若那樣編寫代碼，就需檢查一個Shape所有可能的類型妇汗，如圓帘不、矩形等等。這顯然是非常麻煩的杨箭，而且每次添加了一種新的Shape類型后寞焙，都要相應地進行修改。在這兒互婿，我們只需說：“你是一種幾何形狀捣郊，我知道你能將自己刪掉，即erase()慈参；請自己采取那個行動呛牲，并自己去控制所有的細節(jié)吧《粒”
1.6.1 動態(tài)綁定
在doStuff()的代碼里侈净，最讓人吃驚的是盡管我們沒作出任何特殊指示，采取的操作也是完全正確和恰當?shù)纳铩Ｎ覀冎佬笳欤瑸镃ircle調用draw()時執(zhí)行的代碼與為一個Square或Line調用draw()時執(zhí)行的代碼是不同的。但在將draw()消息發(fā)給一個匿名Shape時躯保，根據(jù)Shape句柄當時連接的實際類型旋膳，會相應地采取正確的操作。這當然令人驚訝途事，因為當Java編譯器為doStuff()編譯代碼時验懊，它并不知道自己要操作的準確類型是什么擅羞。盡管我們確實可以保證最終會為Shape調用erase()，為Shape調用draw()义图，但并不能保證為特定的Circle减俏，Square或者Line調用什么。然而最后采取的操作同樣是正確的碱工，這是怎么做到的呢娃承？
將一條消息發(fā)給對象時，如果并不知道對方的具體類型是什么怕篷，但采取的行動同樣是正確的历筝，這種情況就叫作“多形性”（Polymorphism）。對面向對象的程序設計語言來說廊谓，它們用以實現(xiàn)多形性的方法叫作“動態(tài)綁定”梳猪。編譯器和運行期系統(tǒng)會負責對所有細節(jié)的控制；我們只需知道會發(fā)生什么事情蒸痹，而且更重要的是春弥，如何利用它幫助自己設計程序。
有些語言要求我們用一個特殊的關鍵字來允許動態(tài)綁定叠荠。在C++中惕稻，這個關鍵字是virtual。在Java中蝙叛，我們則完全不必記住添加一個關鍵字，因為函數(shù)的動態(tài)綁定是自動進行的公给。所以在將一條消息發(fā)給對象時借帘，我們完全可以肯定對象會采取正確的行動，即使其中涉及上溯造型之類的處理淌铐。
1.6.2 抽象的基礎類和接口
設計程序時肺然，我們經(jīng)常都希望基礎類只為自己的衍生類提供一個接口。也就是說腿准，我們不想其他任何人實際創(chuàng)建基礎類的一個對象际起，只對上溯造型成它，以便使用它們的接口吐葱。為達到這個目的街望，需要把那個類變成“抽象”的——使用abstract關鍵字。若有人試圖創(chuàng)建抽象類的一個對象弟跑，編譯器就會阻止他們灾前。這種工具可有效強制實行一種特殊的設計。
亦可用abstract關鍵字描述一個尚未實現(xiàn)的方法——作為一個“根”使用孟辑，指出：“這是適用于從這個類繼承的所有類型的一個接口函數(shù)哎甲，但目前尚沒有對它進行任何形式的實現(xiàn)蔫敲。”抽象方法也許只能在一個抽象類里創(chuàng)建炭玫。繼承了一個類后奈嘿，那個方法就必須實現(xiàn)，否則繼承的類也會變成“抽象”類吞加。通過創(chuàng)建一個抽象方法裙犹，我們可以將一個方法置入接口中，不必再為那個方法提供可能毫無意義的主體代碼榴鼎。
interface（接口）關鍵字將抽象類的概念更延伸了一步伯诬，它完全禁止了所有的函數(shù)定義∥撞疲“接口”是一種相當有效和常用的工具盗似。另外如果自己愿意，亦可將多個接口都合并到一起（不能從多個普通class或abstract class中繼承）平项。
