Jaka jest główna różnica między dziedziczeniem a polimorfizmem?

Zadano mi to pytanie na zakończenie dzisiejszego egzaminu z otwartej książki i zgubiłem się. Czytałem Head first Javai obie definicje wydawały się być dokładnie takie same. Zastanawiałem się tylko, jaka jest GŁÓWNA różnica w moim własnym umyśle. Wiem, że istnieje wiele podobnych pytań, ale nie widziałem żadnego, które zapewnia ostateczną odpowiedź.

Dziedziczenie ma miejsce, gdy „klasa” pochodzi od istniejącej „klasy”. Więc jeśli masz Personklasę, to masz Studentklasę, która się rozszerza Person, Student dziedziczy wszystko, co Personma. Istnieje kilka szczegółów dotyczących modyfikatorów dostępu, które umieszczasz w polach / metodach w Person, ale to jest podstawowa idea. Na przykład, jeśli masz włączone pole prywatne Person, Studentnie zobaczy go, ponieważ jego pola prywatne i prywatne nie są widoczne dla podklas.

Polimorfizm dotyczy tego, w jaki sposób program decyduje, jakich metod powinien używać, w zależności od tego, jaki typ rzeczy ma. Jeśli masz a Person, który ma readmetodę i masz Studentrozszerzenie Person, które ma własną implementację read, to, która metoda zostanie wywołana, jest określana przez środowisko wykonawcze, w zależności od tego, czy masz Personplik Student. To trochę skomplikowane, ale jeśli zrobisz coś takiego

Person p = new Student();
p.read();

wywoływana jest metoda odczytu Studenta . Taki jest polimorfizm w akcji. Możesz wykonać to zadanie, ponieważ a Student to a Person , ale środowisko wykonawcze jest wystarczająco inteligentne, aby wiedzieć, że rzeczywisty typ pto Student .

Pamiętaj, że szczegóły różnią się w zależności od języka. Możesz na przykład dziedziczyć w javascript, ale jest to zupełnie inne niż sposób, w jaki działa w Javie.

Dziedziczenie odnosi się do wykorzystania struktury i zachowania superklasy w podklasie.

Polimorfizm odnosi się do zmiany zachowania superklasy w podklasie.

Polimorfizm : zdolność do traktowania obiektów różnych typów w podobny sposób. Przykład: Żyrafa i Krokodyl to zarówno Zwierzęta, jak i zwierzęta mogą Move. Jeśli masz instancję Animal, możesz zadzwonić, Movenie wiedząc ani nie dbając o typ zwierzęcia.

Dziedziczenie : jest to jeden ze sposobów jednoczesnego osiągnięcia polimorfizmu i ponownego wykorzystania kodu.

Inne formy polimorfizmu : istnieją inne sposoby osiągnięcia polimorfizmu, takie jak interfejsy, które zapewniają tylko polimorfizm, ale nie pozwalają na ponowne wykorzystanie kodu (czasami kod jest zupełnie inny, na przykład Movedla Węża byłby zupełnie inny niż Movedla psa, w takim przypadku Interfejs byłby lepszym wyborem polimorficznym w tym przypadku.

W innych dynamicznych językach polimorfizm można osiągnąć za pomocą Duck Typing, co oznacza, że ​​klasy nie muszą nawet dzielić tej samej klasy bazowej lub interfejsu, potrzebują jedynie metody o tej samej nazwie. Lub nawet bardziej dynamiczny, jak Javascript, w ogóle nie potrzebujesz klas, tylko obiekt o tej samej nazwie metody może być używany polimorficznie.

Główną różnicą jest to, że polimorfizm jest specyficznym wynikiem dziedziczenia. Polimorfizm polega na określeniu metody, która ma zostać wywołana, w czasie wykonywania na podstawie typu obiektu. Jest to sytuacja, która pojawia się, gdy jedna klasa dziedziczy po innej i przesłania określoną metodę. Jednak w normalnym drzewie dziedziczenia nie trzeba przesłonić żadnych metod, a zatem nie wszystkie wywołania metod muszą być polimorficzne. Czy to ma sens? Jest to podobny problem do wszystkich samochodów Forda, ale nie wszystkie samochody są Fordami (chociaż nie do końca…).

Ponadto polimorfizm zajmuje się wywołaniem metod, podczas gdy dziedziczenie opisuje również elementy składowe danych itp.

W Javie są one ściśle powiązane. Dzieje się tak, ponieważ Java używa techniki wywoływania metody zwanej „dynamicznym wysyłaniem”. Jeżeli mam

public class A {
  public void draw() { ... }
  public void spin() { ... }
}

public class B extends A {
  public void draw() { ... }
  public void bad() { ... }
}

...

A testObject = new B();

testObject.draw(); // calls B's draw, polymorphic
testObject.spin(); // calls A's spin, inherited by B
testObject.bad(); // compiler error, you are manipulating this as an A

Następnie widzimy, która dziedziczy B spinz A. Jednak, gdy staramy się manipulować obiektu, jak gdyby był to typ A, my wciąż za zachowanie b draw. drawZachowanie jest polimorficzny.

W niektórych językach polimorfizm i dziedziczenie nie są tak blisko spokrewnione. Na przykład w C ++ funkcje, które nie zostały zadeklarowane jako wirtualne, są dziedziczone, ale nie będą wysyłane dynamicznie, więc nie uzyskasz tego polimorficznego zachowania, nawet jeśli używasz dziedziczenia.

W javascript każde wywołanie funkcji jest dynamicznie wysyłane, a Ty masz problemy z pisaniem. Oznacza to, że możesz mieć kilka niepowiązanych obiektów, każdy z własnymi draw, mieć funkcję iterującą po nich i wywołującą funkcję, a każdy z nich będzie się dobrze zachowywał. Miałbyś swój własny losowanie polimorficzne bez potrzeby dziedziczenia.

Polimorfizm: załóżmy, że pracujesz dla firmy sprzedającej długopisy. Tworzysz więc bardzo fajną klasę o nazwie „Pióro”, która zawiera wszystko, co musisz wiedzieć o piórze. Piszesz różnego rodzaju zajęcia dotyczące fakturowania, wysyłki, tworzenia faktur, wszystko przy użyciu klasy Pen. Przychodzi jeden z szefów i mówi: „Wspaniała wiadomość! Firma się rozwija i teraz sprzedajemy książki i płyty CD!” Nie jest to świetna wiadomość, ponieważ teraz musisz zmienić wszystkie klasy, które używają pióra, aby również używały książki i płyty CD. Ale co by było, gdybyś pierwotnie utworzył interfejs o nazwie „Produkt do sprzedaży”, a Pen zaimplementował ten interfejs. Wtedy mógłbyś napisać wszystkie klasy wysyłki, fakturowania itp., Aby używać tego interfejsu zamiast pióra. Teraz wszystko, co musisz zrobić, to utworzyć nową klasę o nazwie Book & CompactDisc, która implementuje interfejs SellableProduct. Z powodu polimorfizmu wszystkie inne klasy mogły nadal działać bez zmian! Ma sens?

Oznacza to więc użycie dziedziczenia, które jest jednym ze sposobów osiągnięcia polimorfizmu.

Polimoryzm może być możliwy w klasie / interfejsie, ale dziedziczenie zawsze między 2 LUB więcej klasami / interfejsami. Dziedziczenie zawsze jest zgodne z relacją „jest-a”, podczas gdy nie zawsze jest zgodne z polimorfizmem (który może być zgodny zarówno z relacją „jest-a” / „ma-a”.

Dziedziczenie jest bardziej statyczne (jedna klasa rozszerza inną), podczas gdy polimorfizm jest dynamiczny / działający (obiekt zachowuje się zgodnie ze swoim typem dynamicznym / uruchomieniowym, a nie statycznym / deklaracyjnym).

Na przykład

// This assignment is possible because B extends A
A a = new B();
// polymorphic call/ access
a.foo();

-> Chociaż typ statyczny / deklaracji a to A, rzeczywisty typ dynamiczny / wykonawczy to B, a zatem a.foo () wykona foo zgodnie z definicją w B, a nie w A.

Polimorfizm to podejście do wyrażania wspólnego zachowania między typami obiektów, które mają podobne cechy. Pozwala także na tworzenie odmian tych cech poprzez nadpisywanie. Dziedziczenie to sposób na osiągnięcie polimorfizmu poprzez hierarchię obiektów, w której obiekty wyrażają relacje i abstrakcyjne zachowania. Nie jest to jednak jedyny sposób na osiągnięcie polimorfizmu. Prototyp to inny sposób wyrażania polimorfizmu, który różni się od dziedziczenia. JavaScript jest przykładem języka używającego prototypu. Wyobrażam sobie, że są też inne sposoby.

Dziedziczenie to pojęcie związane z ponownym wykorzystaniem kodu. Na przykład, jeśli mam klasę nadrzędną, powiedz Animali zawiera pewne atrybuty i metody (w tym przykładzie powiedz makeNoise()i sleep()) i utworzę dwie klasy potomne o nazwie Dogi Cat. Ponieważ zarówno psy, jak i koty zasypiają w ten sam sposób (zakładałbym), nie ma potrzeby dodawania większej funkcjonalności do sleep()metody w podklasach Dogi Catzapewnianych przez klasę nadrzędną Animal. Jednak Dogszczeka i Catmiauczy, więc chociażAnimal klasa mogą mieć metodę na robienie hałasu, pies i kot wydają różne odgłosy w stosunku do siebie nawzajem i innych zwierząt. W związku z tym istnieje potrzeba ponownego zdefiniowania tego zachowania pod kątem określonych typów. Stąd definicja polimorfizmu. Mam nadzieję że to pomoże.

Dokumentacja Oracle precyzyjnie podawała różnicę.

dziedziczenie: klasa dziedziczy pola i metody ze wszystkich swoich nadklas, zarówno bezpośrednich, jak i pośrednich. Podklasa może przesłonić metody, które dziedziczy, lub może ukryć pola lub metody, które dziedziczy . (Należy pamiętać, że ukrywanie pól jest ogólnie złą praktyką programistyczną).

polimorfizm: polimorfizm odnosi się do zasady biologii, w której organizm lub gatunek może mieć wiele różnych form lub stadiów. Zasadę tę można również zastosować do programowania obiektowego i języków, takich jak język Java. Podklasy klasy mogą definiować własne unikalne zachowania, a mimo to współdzielić niektóre funkcje klasy nadrzędnej.

wielopostaciowość nie ma zastosowania do pól.

Powiązany post:

Polimorfizm a zastępowanie a przeciążanie

Polimorfizm jest efektem dziedziczenia . Może się to zdarzyć tylko w klasach, które się rozszerzają. Pozwala na wywołanie metod klasy bez znajomości dokładnego typu tej klasy. Ponadto polimorfizm występuje w czasie wykonywania .

Na przykład polimorfizm w Javie:

Dziedziczenie umożliwia klasom pochodnym współużytkowanie interfejsów i kodu ich klas bazowych. Dzieje się to w czasie kompilacji .

Na przykład wszystkie klasy na platformie Java są potomkami obiektu (zdjęcie dzięki uprzejmości firmy Oracle):

Aby dowiedzieć się więcej o dziedziczeniu i polimorfizmie języka Java

Dziedziczenie ma miejsce, gdy klasa A dziedziczy wszystkie niestatyczne chronione / publiczne metody / pola od wszystkich swoich rodziców do Object.

Jeśli używasz JAVA, jest to takie proste:

Polimorfizm wykorzystuje metody dziedziczone, ale „nadpisywanie” ich w celu zrobienia czegoś innego (lub tego samego, jeśli nazwiesz super, więc technicznie rzecz biorąc, nie byłoby polimorficzne).

Popraw mnie, jeśli się mylę.

Główny cel polimorfizmu : stworzenie zmiennej referencyjnej do superklasy i trzymanie obiektu podklasy => obiekt może wykonywać wiele zachowań .

W dziedziczenia , podklasa dziedziczy właściwości super klasy .

dziedziczenie jest rodzajem polimorfizmu. Dokładnie w rzeczywistości dziedziczenie jest polimorfizmem dynamicznym. Tak więc po usunięciu dziedziczenia nie można już nadpisać.

W przypadku dziedziczenia implementacja jest definiowana w nadklasie - więc zachowanie jest dziedziczone.

class Animal
{
  double location;
  void move(double newLocation)
  {
    location = newLocation;
  }
}

class Dog extends Animal;

W przypadku polimorfizmu implementacja jest definiowana w podklasie - więc dziedziczony jest tylko interfejs .

interface Animal
{
  void move(double newLocation);
}

class Dog implements Animal
{
  double location;
  void move(double newLocation)
  {
    location = newLocation;
  }
}

Polimorfizm osiąga się przez dziedziczenie w Java.

├── Animal
└── (instances)
    ├── Cat
    ├── Hamster
    ├── Lion
    └── Moose

├── interface-for-diet
│   ├── Carnivore
│   └── Herbivore
├── interface-for-habitat
│   ├── Pet
│   └── Wild

public class Animal {
    void breath() {
    };
}

public interface Carnivore {
    void loveMeat();
}

public interface Herbivore {
    void loveGreens();
}

public interface Pet {
    void liveInside();
}

public interface Wild {
    void liveOutside();
}

public class Hamster extends Animal implements Herbivore, Pet {

    @Override
    public void liveInside() {
        System.out.println("I live in a cage and my neighbor is a Gerbil");
    }

    @Override
    public void loveGreens() {
        System.out.println("I eat Carrots, Grapes, Tomatoes, and More");
    }
}

public class Cat extends Animal implements Carnivore, Pet {
    @Override
    public void liveInside() {
        System.out.println("I live in a cage and my neighbr is a Gerbil");
    }

    @Override
    public void loveMeat() {
        System.out.println("I eat Tuna, Chicken, and More");
    }
}

public class Moose extends Animal implements Herbivore, Wild {

    @Override
    public void liveOutside() {
        System.out.println("I live in the forest");
    }

    @Override
    public void loveGreens() {
        System.out.println("I eat grass");
    }
}

public class Lion extends Animal implements Carnivore, Wild {

    @Override
    public void liveOutside() {
        System.out.println("I live in the forest");
    }

    @Override
    public void loveMeat() {
        System.out.println("I eat Moose");
    }
}

Hamsterklasa dziedziczy konstrukcja z Animal, Herbivorei Petwykazują polimorficzny behawioryzm z domowego zwierzaka.

Catklasa dziedziczy strukturę od Animal, Carnivorea Pettakże wykazuje polimorficzny behawioryzm zwierzęcia domowego.