Java多态性：实现代码可扩展性与灵活性的4个关键步骤


# 摘要
Java多态性是面向对象编程的核心概念之一，它允许多种形式的表现和操作，使得同一操作作用于不同对象时能够产生不同的效果。本文首先介绍了Java多态性的基本概念与理论基础，探讨了多态性的定义、类型以及在继承和接口中的作用。接着，文章阐述了实现Java多态性的关键技术，包括抽象类、接口的应用，方法覆盖与重写规则，以及虚方法表与动态绑定的机制。在实践应用章节中，本文讨论了多态性在设计模式、集合框架以及I/O流中的应用。最后，提出优化Java多态性代码的策略和技巧，包括避免滥用多态性的方法、提升代码可读性和可维护性的模式，以及在性能优化方面如何平衡多态性带来的优势与代价。

# 关键字
Java多态性；继承；接口；动态绑定；设计模式；性能优化

参考资源链接：[Java面向对象程序设计课后习题答案解析](https://wenku.csdn.net/doc/647982b5d12cbe7ec3326608?spm=1055.2635.3001.10343)
# 1. Java多态性的基本概念与原理

## 1.1 多态性的定义
在Java中，多态性是指同一个操作作用于不同的对象，可以有不同的解释和不同的执行结果。简而言之，多态性允许我们将不同的行为分配给同一个方法或操作符。多态性的核心是利用继承和接口来实现不同类之间的行为差异。

## 1.2 多态性的作用
多态性是面向对象编程的重要概念之一，它提高了代码的可扩展性和可维护性。通过多态性，可以编写出更加通用和灵活的代码。例如，我们可以使用父类类型的引用指向子类的对象，从而允许通过一个统一的接口来调用不同子类的方法。

## 1.3 Java中的多态实现
在Java中，多态是通过继承和接口实现的。当一个类继承另一个类时，它可以继承父类的方法。如果子类重写这些方法，就可以在运行时根据对象的实际类型来调用相应的方法。此外，通过接口，可以定义一组方法规范，不同类实现这些接口时可以提供各自的方法实现。

通过上述介绍，我们已经对Java多态性的基础概念有了初步了解，接下来的章节将深入探讨其背后的理论基础及其在实际编程中的应用。

# 2. 深入理解Java多态性的理论基础

### 2.1 多态性的定义和类型

在Java编程语言中，多态性是一个核心概念，它允许我们用一个通用的方式编写和使用代码，这样同一个方法可以根据不同的对象类型表现出不同的行为。为了深入理解多态性，我们需要先从其定义和类型开始探讨。

#### 2.1.1 静态多态性与动态多态性

多态性可以分为两大类：静态多态性和动态多态性。它们在编译时和运行时分别发挥作用，带来不同的编程优势。

- **静态多态性**

静态多态性主要通过方法重载（method overloading）实现，是编译器在编译时期就能确定调用哪个方法。重载是指在同一个类中可以存在多个同名方法，只要它们的参数类型、个数或顺序不同即可。编译器根据参数列表的不同来区分和调用对应的方法。

public class OverloadingExample {
    // 两个重载的方法
    public void display(int a) {
        System.out.println("Display int: " + a);
    }
    public void display(String a) {
        System.out.println("Display String: " + a);
    }
    public static void main(String[] args) {
        OverloadingExample example = new OverloadingExample();
        example.display(10);  // 调用第一个display方法
        example.display("Hello");  // 调用第二个display方法
    }
}

- **动态多态性**

动态多态性则是指方法重写（method overriding），它是通过继承和接口实现来达成的，在运行时根据对象的实际类型决定调用哪个方法。这是Java语言最强大的特性之一，因为可以通过父类类型的引用指向子类的对象，并调用相应的方法，实现一种“一个接口，多种实现”的效果。

class Animal {
    void makeSound() {
        System.out.println("Some sound");
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    void makeSound() {
        System.out.println("Bark");
    }
}

class Cat extends Animal {
    @Override
    void makeSound() {
        System.out.println("Meow");
    }
}

public class PolymorphismExample {
    public static void main(String[] args) {
        Animal myDog = new Dog();
        Animal myCat = new Cat();
        myDog.makeSound(); // 输出: Bark
        myCat.makeSound(); // 输出: Meow
    }
}

通过这个例子，我们可以看到，尽管`myDog`和`myCat`的声明类型都是`Animal`，但实际上它们指向了不同的子类对象，并调用了各自的`makeSound`方法实现。

### 2.2 继承与接口在多态性中的角色

继承和接口在Java多态性中扮演着至关重要的角色，它们为多态性的实现提供了结构基础。

#### 2.2.1 继承机制与多态

继承（Inheritance）是面向对象程序设计的重要特性之一，它允许我们创建一个新类（子类）继承自另一个类（父类）的属性和方法，增强代码的复用性。继承机制与多态性相结合，允许我们编写出通用的代码块，这些代码块可以用于不同类型的数据，因为它们都属于同一个继承体系。

在使用继承时，我们通常会通过基类类型的引用指向派生类的对象，这就是我们所说的“多态”。这种多态性是面向对象编程中"开闭原则"的基础，即对扩展开放，对修改封闭。

class Base {
    void show() {
        System.out.println("Base class show()");
    }
}

class Derived extends Base {
    void show() {
        System.out.println("Derived class show()");
    }
}

public class InheritancePolymorphismExample {
    public static void main(String[] args) {
        Base base = new Base();
        Base derived = new Derived();
        base.show(); // 输出: Base class show()
        derived.show(); // 输出: Derived class show()
    }
}

- **2.2.2 接口与多态的实现**

接口（Interface）是另一种实现多态的方式，它定义了一组方法规范，任何实现了该接口的类都必须实现这些方法。接口定义了子类对象必须遵守的“契约”，但不提供这些方法的具体实现。接口使得程序员可以编写出无需知道对象具体类的代码，只要这些对象遵循相同的接口。

interface Printable {
    void print();
}

class Book implements Printable {
    public void print() {
        System.out.println("Printing the book");
    }
}

class Magazine implements Printable {
    public void print() {
        System.out.println("Printing the magazine");
    }
}

public class InterfacePolymorphismExample {
    public static void main(String[] args) {
        Printable book = new Book();
        Printable magazine = new Magazine();
        book.print(); // 输出: Printing the book
        magazine.print(); // 输出: Printing the magazine
    }
}

在上面的代码中，无论`book`还是`magazine`，都是通过`Printable`接口的引用来操作的，但实际调用的是各自实现的`print`方法。

### 2.3 类型转换与多态性

类型转换是多态性实现中不可或缺的一部分。Java中的类型转换分为向上转型（Upcasting）和向下转型（Downcasting），其中涉及类型安全性的问题。

#### 2.3.1 向上转型与向下转型

- **向上转型**

向上转型是将子类类型的对象引用赋值给父类类型的引用。这种转换在Java中总是安全的，因为子类对象是父类对象的超集。

class A {
    public void show() {
        System.out.println("Class A");
    }
}

class B extends A {
    public void show() {
        System.out.println("Class B");
    }
}

public class UpcastingExample {
    public static void main(String[] args) {
        B objB = new B();
        A objA = objB; // 向上转型
        objA.show(); // 输出: Class B
    }
}

即使使用了父类`A`的引用来调用`show`方法，实际调用的还是子类`B`中重写后的方法。

- **向下转型**

向下转型则相反，是将父类类型的对象引用赋值给子类类型的引用。这种转换不是总安全的，需要进行类型检查，以避免运行时错误。

class A {
    public void show() {
        System.out.println("Class A");
    }
}

class B extends A {
    public void show() {
        System.out.println("Class B");
    }
}

public class DowncastingExample {
    public static void main(String[] args) {
        A objA = new B(); // 向上转型
        B objB = (B) objA; // 向下转型
        objB.show(); // 输出: Class B
    }
}

在这里，我们必须显式地将`objA`转换为`B`类型，因为编译器不能保证`objA`总是指向`B`类型的对象。如果`objA`实际上指向了`A`类型的对象，那么在执行向下转型时会抛出`ClassCastException`。

#### 2.3.2 类型转换的安全性检查

由于向下转型可能会导致类型不匹配的问题，因此在转型前应进行类型检查。在Java中，我们通常使用`instanceof`关键字来判断一个对象是否为特定类的实例或者子类的实例。

if (objA instanceof B) {
    B objB = (B) objA;
    objB.show();
} else {
    System.out.println("objA is not an instance of B");
}

上述代码通过`instanceof`检查来确保`objA`指向的是`B`类型或其子类的对象，只有满足条件时，我们才执行向下转型和调用`show`方法，否则输出提示信息。

在实际应用中，对于涉及多个类层次的系统，合理使用类型转换能够提升代码的灵活性和可维护性。同时，我们也应该注意到，过度的类型转换可能会导致代码难以理解和维护，因此在实际开发中需要谨慎使用。

# 3. 实现Java多态性的关键技术

多态性是面向对象编程的核心概念之一，它允许我们使用统一的接口来处理不同的底层数据类型。在Java中，多态性的实现涉及几个关键技术，包括抽象类与接口的应用、方法覆盖与重写规则以及虚拟方法表与动态绑定机制。深入理解这些关键技术，可以帮助我们更好地利用多态性来设计和编写灵活、可扩展的Java代码。

## 3.1 抽象类与接口的应用

### 3.1.1 抽象类的定义和作用

在Java中，抽象类是一种特殊的类，它不能被实例化，只能作为其他类的父类。抽象类中可以包含一个或多个抽象方法，这些方法没有具体的实现，仅仅提供了一个方法的声明。

public abstract class Animal {
    public abstract void makeSound();
    public void eat() {
        System.out.println("This animal is eating.");
    }
}

抽象类的作用在于它能够定义通用的属性和方法，为子类提供一个共同的模板。子类继承抽象类后，必须实现所有未实现的抽象方法，这样可以保证所有子类都有共同的接口，同时又可以在各个子类中实现不同的行为。

### 3.1.2 接口的定义和多态实现

接口（interface）是Java中一种完全抽象的类，它允许我们定义方法和常量，但不提供方法的实现。自Java 8开始，接口也可以包含默认方法和静态方法。

public interface Swimable {
    void swim();
    default void clean() {
        System.out.println("Cleaning the object.");
    }
}

接口在多态性中扮演着重要的角色。它可以被类实现，为类提供额外的方法和行为。当一个类实现了某个接口时，它可以被看作是该接口的类型，从而实现多态。例如：

public class Fish implements Swimable {
    @Override
    public void swim() {
        System.out.println("The fish is swimming.");
    }
}

这样，`Fish`类的对象可以被当作`Swimable`接口类型的对象来使用，从而实现多态。

## 3.2 方法覆盖与重写规则

### 3.2.1 方法重写的条件和限制

方法覆盖（Override）是指在子类中定义一个与父类中声明的方法具有相同名称和参数列表的方法。覆盖方法必须具有相同的返回类型或是其子类型。

在Java中，方法覆盖需要遵循以下规则：

- 方法签名必须相同。
- 返回类型必须是相同的或是协变的。
- 访问权限不能比父类中的更严格。
- 抛出的异常必须是相同的类型或子类型，或者是不检查的异常。
- 不能覆盖私有方法、静态方法、final方法以及由`final`、`static`修饰的方法。

### 3.2.2 super关键字的使用与限制

在子类中，可以通过`super`关键字引用父类的成员变量和方法。`super`的使用可以帮助子类重写方法时调用父类的方法实现。

public class Dog extends Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        super.makeSound();
        System.out.println("Woof!");
    }
}

`super`的限制是它只能在子类中使用，用于引用父类的成员。它不能用于访问被子类隐藏或覆盖的成员。

## 3.3 虚方法表与动态绑定

### 3.3.1 虚方法表的概念

Java虚拟机（JVM）使用虚方法表来实现动态绑定。当一个类被加载到JVM中时，如果该类使用了多态，JVM会为这个类创建一个虚方法表。虚方法表是一个数组，其中包含类的所有方法的地址，包括从父类继承的方法。

当一个类被覆盖的方法被调用时，JVM会查看虚方法表来确定应该调用哪个具体的方法实现。

### 3.3.2 动态绑定的过程解析

动态绑定是指在运行时确定方法调用的版本的过程。在Java中，动态绑定是通过方法调用指令和虚方法表一起工作的。

当一个对象的方法被调用时，JVM首先检查对象的实际类型，然后在虚方法表中查找对应方法的地址，最后跳转到实际的方法实现处执行。这个过程是透明的，对程序员来说是隐藏的。

Animal animal = new Dog();
animal.makeSound(); // 动态绑定，调用的是Dog的makeSound方法

在这个例子中，尽管`animal`变量的类型是`Animal`，但是实际调用的是`Dog`类中定义的`makeSound`方法。这是因为在编译时期，JVM无法确定对象的实际类型，因此使用了动态绑定机制。

flowchart LR
    A[Method Call] -->|Dynamic Binding| B[VMT Lookup]
    B --> C[Method Address]
    C --> D[Execute Method]

上图展示了动态绑定的过程。首先发生方法调用，然后通过虚方法表（VMT）查找方法地址，最后执行对应的方法。

本章节通过详细介绍抽象类与接口的应用、方法覆盖与重写规则以及虚方法表与动态绑定，深入解释了实现Java多态性的关键技术。这些内容不仅帮助理解Java多态性的理论基础，也为实际编程提供了指导，使得程序员能够更加灵活地运用多态性设计复杂的应用程序。

# 4. 多态性在Java编程中的实践应用

多态性是面向对象编程的核心概念之一，它使得Java等面向对象的语言具有灵活性和可扩展性。在这一章节中，我们将探讨Java多态性的实际应用，包括在设计模式、集合框架以及I/O流中的具体使用案例。

## 4.1 设计模式中的多态性应用

设计模式是面向对象软件设计中解决特定问题的模板。其中，多态性是实现这些模式的关键技术之一。

### 4.1.1 工厂模式与多态性

工厂模式是一种创建型模式，它通过一个工厂类来创建产品对象。在这个过程中，多态性使得具体产品的实现可以灵活地被替换，而无需修改客户端代码。

// 工厂接口
interface ProductFactory {
    Product createProduct();
}

// 具体工厂A
class ConcreteProductFactoryA implements ProductFactory {
    @Override
    public Product createProduct() {
        return new ConcreteProductA();
    }
}

// 具体工厂B
class ConcreteProductFactoryB implements ProductFactory {
    @Override
    public Product createProduct() {
        return new ConcreteProductB();
    }
}

// 产品接口
interface Product {
    void use();
}

// 具体产品A
class ConcreteProductA implements Product {
    @Override
    public void use() {
        System.out.println("Using ConcreteProductA");
    }
}

// 具体产品B
class ConcreteProductB implements Product {
    @Override
    public void use() {
        System.out.println("Using ConcreteProductB");
    }
}

// 客户端代码
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        ProductFactory factory = new ConcreteProductFactoryA(); // 可以替换为ConcreteProductFactoryB
        Product product = factory.createProduct();
        product.use();
    }
}

在这个例子中，`ProductFactory` 是一个工厂接口，`ConcreteProductFactoryA` 和 `ConcreteProductFactoryB` 是具体工厂实现。它们都实现了创建 `Product` 接口的 `createProduct` 方法。多态性允许客户端代码不关心具体的产品实现，只要求产品实现了 `Product` 接口。

### 4.1.2 策略模式与多态性

策略模式是一种行为型模式，它定义了一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以相互替换使用，且算法的变化不会影响到使用算法的客户端。

// 策略接口
interface Strategy {
    void perform();
}

// 具体策略A
class ConcreteStrategyA implements Strategy {
    @Override
    public void perform() {
        System.out.println("Executing strategy A");
    }
}

// 具体策略B
class ConcreteStrategyB implements Strategy {
    @Override
    public void perform() {
        System.out.println("Executing strategy B");
    }
}

// 上下文类
class Context {
    private Strategy strategy;

    public Context(Strategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }

    public void setStrategy(Strategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }

    public void executeStrategy() {
        strategy.perform();
    }
}

// 客户端代码
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Context context = new Context(new ConcreteStrategyA());
        context.executeStrategy(); // 更改策略为ConcreteStrategyB后执行
        context.setStrategy(new ConcreteStrategyB());
        context.executeStrategy();
    }
}

在这个例子中，`Strategy` 是一个策略接口，`ConcreteStrategyA` 和 `ConcreteStrategyB` 是具体策略实现。`Context` 类持有一个 `Strategy` 类型的引用，允许客户端代码通过设置不同的策略来改变 `Context` 的行为。多态性使得客户端代码不需要修改就可以适应新的策略实现。

## 4.2 Java集合框架中的多态性

Java集合框架提供了接口和实现类的多态层次结构，允许存储和操作不同类型的对象集合。

### 4.2.1 Collection框架与多态

`Collection` 接口是 Java 集合框架的核心接口之一，它提供了操作单个元素集合的通用方法。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class CollectionExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("One");
        list.add("Two");
        list.add("Three");

        for (String s : list) {
            System.out.println(s);
        }
    }
}

在上面的代码示例中，`ArrayList` 是 `List` 接口的一个实现类。我们创建了一个 `List` 的实例并对其进行了操作。即使在创建 `list` 对象时使用的是 `ArrayList` 实现，但是我们完全可以用 `LinkedList` 或者其他 `List` 接口的实现替换它，而不会影响到客户端代码。这就是多态性的强大之处。

### 4.2.2 泛型在多态性中的应用

泛型是 Java 集合框架的一个重要特性，它允许在编译时提供类型安全检查，并减少运行时的类型转换。

import java.util.List;

public class GenericExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> intList = new ArrayList<>();
        intList.add(1);
        intList.add(2);

        List<String> stringList = new ArrayList<>();
        stringList.add("One");
        stringList.add("Two");

        printList(intList);
        printList(stringList);
    }

    public static <T> void printList(List<T> list) {
        for (T t : list) {
            System.out.println(t);
        }
    }
}

在上面的代码中，`printList` 方法使用了泛型 `<T>` ，使得它能够接受任何类型的 `List` 作为参数。这就体现了多态性，因为我们可以在不知道具体类型的情况下操作集合。

## 4.3 Java I/O流与多态性

Java I/O 流是处理数据输入输出的强大工具，它使用多态性来实现不同类型的 I/O 操作。

### 4.3.1 输入输出流的继承结构

Java I/O流有两套基本的类继承结构：字节流和字符流。它们都继承自抽象类 `InputStream`/`OutputStream` 和 `Reader`/`Writer`。

import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class StreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (InputStream is = new FileInputStream("input.txt");
             OutputStream os = new FileOutputStream("output.txt")) {
            int data = is.read();
            while(data != -1) {
                os.write(data);
                data = is.read();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在上面的代码中，`FileInputStream` 和 `FileOutputStream` 是字节流的具体实现，它们都是 `InputStream` 和 `OutputStream` 的子类。这种方式允许我们使用相同的逻辑来处理各种字节数据源和目标。

### 4.3.2 字节流与字符流的多态使用

对于字符数据，Java 提供了 `Reader` 和 `Writer` 类及其子类，它们分别用于读取和写入字符数据。

import java.io.Reader;
import java.io.Writer;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class CharStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (Reader reader = new FileReader("input.txt");
             Writer writer = new FileWriter("output.txt")) {
            int data = reader.read();
            while(data != -1) {
                writer.write(data);
                data = reader.read();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在上面的代码中，`FileReader` 和 `FileWriter` 是字符流的具体实现，它们都是 `Reader` 和 `Writer` 的子类。通过多态性，我们能够以相同的方式处理字符流，而无需关心底层数据是如何读写。

通过本章节的介绍，我们可以看到Java多态性在设计模式、集合框架以及I/O流中的广泛应用。多态性提高了代码的可复用性和可扩展性，使得Java编程更加灵活和强大。在下一章中，我们将深入探讨优化Java多态性代码的策略与技巧。

# 5. 优化Java多态性代码的策略与技巧

多态性是Java面向对象编程的核心概念之一，它极大地增强了代码的灵活性和可扩展性。然而，在实际应用中，不当的使用多态性可能会导致代码难以理解，甚至影响程序性能。在本章节中，我们将深入探讨如何优化Java多态性代码的策略与技巧。

## 5.1 避免多态性滥用的方法

### 5.1.1 多态性使用的最佳实践

使用多态性时，我们应当遵循一些最佳实践来确保代码的可读性和维护性：

1. **明确接口和抽象类的作用**：接口定义了“是什么”，而抽象类则定义了“是什么以及能做什么”。合理地使用它们可以清晰地划分系统的层次和功能。
2. **避免过度设计**：在系统设计初期，尽量避免引入不必要的多态性，以免增加设计复杂度。
3. **利用组合优先于继承**：当子类与父类之间的关系不是明显的“是一个(is-a)”关系时，使用组合关系会更加灵活。

### 5.1.2 代码复杂度与多态性平衡

多态性虽然让代码更加灵活，但也可能增加程序的复杂度。掌握以下技巧可以帮助我们在多态性和复杂度之间取得平衡：

1. **定义清晰的层次结构**：通过明确的类和接口定义，避免复杂的关系图谱。
2. **使用设计模式**：合理运用工厂模式、策略模式等设计模式，可以在不破坏封装性的前提下，减少不必要的类层次。
3. **注释和文档**：适当的注释和文档可以帮助理解多态性的实现，尤其在代码库较大时。

## 5.2 提升代码可读性和可维护性的多态模式

### 5.2.1 模板方法模式

模板方法模式通过定义一个算法的骨架，将一些步骤延迟到子类中。这样，子类可以在不改变算法结构的情况下重新定义算法的某些特定步骤，保证了代码的灵活性和可维护性。

abstract class TemplateMethodPattern {
    // 算法骨架
    public final void templateMethod() {
        primitiveOperation1();
        primitiveOperation2();
        concreteOperation();
    }

    // 抽象方法，子类将提供具体实现
    protected abstract void primitiveOperation1();

    // 抽象方法，子类将提供具体实现
    protected abstract void primitiveOperation2();

    // 具体方法，实现算法的一部分
    private void concreteOperation() {
        // ...
    }
}

class ConcreteClassA extends TemplateMethodPattern {
    @Override
    protected void primitiveOperation1() {
        // A 特有的实现
    }

    @Override
    protected void primitiveOperation2() {
        // A 特有的实现
    }
}

### 5.2.2 命令模式与多态

命令模式将请求封装为对象，这允许使用不同的请求、队列或日志请求来参数化其他对象。同时，命令也可以用来实现撤销操作。

class Command {
    public abstract void execute();
}

class ConcreteCommandA extends Command {
    private Receiver receiver;

    public ConcreteCommandA(Receiver receiver) {
        this.receiver = receiver;
    }

    @Override
    public void execute() {
        // 调用接收者的具体操作
        receiver.action();
    }
}

class Receiver {
    public void action() {
        // ...
    }
}

class Invoker {
    private Command command;

    public void setCommand(Command command) {
        this.command = command;
    }

    public void executeCommand() {
        command.execute();
    }
}

## 5.3 多态性与性能优化的权衡

### 5.3.1 动态绑定的性能开销

动态绑定是多态性实现的基础，它涉及到JVM在运行时查找方法的实际调用版本。这个过程相比于静态绑定会消耗更多的时间。

优化建议：

1. **减少方法数量**：一个类中的方法越多，动态绑定的开销就越大。合理组织代码，减少方法数量，可以在一定程度上减少这种开销。
2. **使用`final`关键字**：声明为`final`的方法将不会被重写，这样JVM可以将其作为静态方法处理，减少动态绑定的开销。

### 5.3.2 优化多态性实现的策略

1. **考虑设计的简化**：在不影响业务逻辑的前提下，简化设计，减少不必要的多态性使用。
2. **使用JIT编译器优化**：JIT编译器可以优化热点代码，提高执行效率。合理利用JIT优化，可以减少动态绑定对性能的影响。
3. **考虑静态方法调用**：对于那些不涉及多态性的场景，可以考虑将方法声明为静态，以获得更好的性能。

在实际开发中，我们需要根据具体的业务场景和性能要求，权衡多态性的使用，并在必要时进行性能优化。