多态的实际含义是:同一操作作用于不同的对象上面,可以产生不同的解释和不同的执行结果。换句话说,给不同的对象发送同一个消息的时候,这些对象会根据这个消息分别给出不同的反馈。
从字面上来理解多态不太容易,下面我们来举例说明一下。
主人家里养了两只动物,分别是一只鸭和一只鸡,当主人向它们发出“叫”的命令时,鸭会“嘎嘎嘎”地叫,而鸡会“咯咯咯”地叫。这两只动物都会以自己的方式来发出叫声。它们同样“都是动物,并且可以发出叫声”,但根据主人的指令,它们会各自发出不同的叫声。
其实,其中就蕴含了多态的思想。下面我们通过代码进行具体的介绍。
1. 一段“多态”的JavaScript代码
我们把上面的故事用JavaScript代码实现如下:
var makeSound = function( animal ){ if ( animal instanceof Duck ){ console.log( '嘎嘎嘎' ); }else if ( animal instanceof Chicken ){ console.log( '咯咯咯' ); } }; var Duck = function(){}; var Chicken = function(){}; makeSound( new Duck() ); //嘎嘎嘎 makeSound( new Chicken() ); //咯咯咯
这段代码确实体现了“多态性”,当我们分别向鸭和鸡发出“叫唤”的消息时,它们根据此消息作出了各自不同的反应。但这样的“多态性”是无法令人满意的,如果后来又增加了一只动物,比如狗,显然狗的叫声是“汪汪汪”,此时我们必须得改动makeSound函数,才能让狗也发出叫声。修改代码总是危险的,修改的地方越多,程序出错的可能性就越大,而且当动物的种类越来越多时,makeSound有可能变成一个巨大的函数。
多态背后的思想是将“做什么”和“谁去做以及怎样去做”分离开来,也就是将“不变的事物”与 “可能改变的事物”分离开来。在这个故事中,动物都会叫,这是不变的,但是不同类型的动物具体怎么叫是可变的。把不变的部分隔离出来,把可变的部分封装起来,这给予了我们扩展程序的能力,程序看起来是可生长的,也是符合开放-封闭原则的,相对于修改代码来说,仅仅增加代码就能完成同样的功能,这显然优雅和安全得多。
2. 对象的多态性
下面是改写后的代码,首先我们把不变的部分隔离出来,那就是所有的动物都会发出叫声:
var makeSound = function( animal ){ animal.sound(); };
然后把可变的部分各自封装起来,我们刚才谈到的多态性实际上指的是对象的多态性:
var Duck = function(){} Duck.prototype.sound = function(){ console.log( '嘎嘎嘎' ); }; var Chicken = function(){} Chicken.prototype.sound = function(){ console.log( '咯咯咯' ); }; makeSound( new Duck() ); //嘎嘎嘎 makeSound( new Chicken() ); //咯咯咯
现在我们向鸭和鸡都发出“叫唤”的消息,它们接到消息后分别作出了不同的反应。如果有一天动物世界里又增加了一只狗,这时候只要简单地追加一些代码就可以了,而不用改动以前的makeSound函数,如下所示:
var Dog = function(){} Dog.prototype.sound = function(){ console.log( '汪汪汪' ); }; makeSound( new Dog() ); //汪汪汪
3. 类型检查和多态
类型检查是在表现出对象多态性之前的一个绕不开的话题,但JavaScript是一门不必进行类型检查的动态类型语言,为了真正了解多态的目的,我们需要转一个弯,从一门静态类型语言说起。
静态类型语言在编译时会进行类型匹配检查。以Java为例,由于在代码编译时要进行严格的类型检查,所以不能给变量赋予不同类型的值,这种类型检查有时候会让代码显得僵硬,代码如下:
String str; str = abc; //没有问题 str = 2; //报错
现在我们尝试把上面让鸭子和鸡叫唤的例子换成Java代码:
public class Duck { //鸭子类 public void makeSound(){ System.out.println( 嘎嘎嘎 ); } } public class Chicken { //鸡类 public void makeSound(){ System.out.println( 咯咯咯 ); } } public class AnimalSound { public void makeSound( Duck duck ){ //(1) duck.makeSound(); } } public class Test { public static void main( String args[] ){ AnimalSound animalSound = new AnimalSound(); Duck duck = new Duck(); animalSound.makeSound( duck ); //输出:嘎嘎嘎 } }
我们已经顺利地让鸭子可以发出叫声,但如果现在想让鸡也叫唤起来,我们发现这是一件不可能实现的事情。因为(1)处AnimalSound类的makeSound方法,被我们规定为只能接受Duck类型的参数:
public class Test { public static void main( String args[] ){ AnimalSound animalSound = new AnimalSound(); Chicken chicken = new Chicken(); animalSound.makeSound( chicken ); //报错,只能接受Duck类型的参数 } }
某些时候,在享受静态语言类型检查带来的安全性的同时,我们亦会感觉被束缚住了手脚。