Javaにおけるランタイムポリモーフィズム（実行時多態性）の仕組みと例

Javaにおけるランタイムポリモーフィズム（実行時多態性）の代表例が、メソッドオーバーライドです。オーバーライドでは、サブクラスがスーパークラスで定義されたメソッドと同じシグネチャ（メソッド名・引数・戻り値の型）を持つメソッドを再定義します。

ここで重要なのは、処理が決定されるタイミングです。コンパイル時には、変数の参照型を基にチェックが行われます。しかし実際にプログラムが実行される段階では、JVM（Java仮想マシン）がオブジェクトの実際の型を判別し、そのオブジェクト自身が持つメソッドを実行します。これにより、同じメソッド呼び出しでも、オブジェクトによって異なる動作を実現できるのです。

コード例

以下のサンプルコードで、この概念を具体的に確認してみましょう。

class Animal {
    public void move() {
        System.out.println("Animals can move");
    }
}
class Dog extends Animal {
    public void move() {
        System.out.println("Dogs can walk and run");
    }
}
public class TestDog {
    public static void main(String args[]) {
        Animal a = new Animal(); // Animal型の参照とAnimalオブジェクト
        Animal b = new Dog();    // Animal型の参照だがDogオブジェクト
        a.move(); // Animalクラスのメソッドが実行される
        b.move(); // Dogクラスのメソッドが実行される
    }
}

実行結果

このプログラムを実行すると、次のような出力が得られます。

Animals can move
Dogs can walk and run

解説：なぜこのような結果になるのか

ポイントは変数 b の扱いです。b は Animal 型として宣言されていますが、実際に代入されているのは Dog オブジェクトです。

• コンパイル時： 参照型が Animal であるため、コンパイラは Animal クラスに move() メソッドが存在するかどうかのみを確認します。
• 実行時： JVMがオブジェクトの実際の型（Dog）を認識し、Dog クラスでオーバーライドされた move() を呼び出します。

一方、変数 a は参照型もオブジェクトも Animal であるため、Animal クラスの move() がそのまま実行されます。このように、実行時にオブジェクトの実際の型に応じて適切なメソッドが選択される仕組みこそが、ランタイムポリモーフィズムの本質です。