Java 学习(12):重写(Override)与重载(Overload) & 多态

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--- 重写

--- 重载

--- 多态


重写(Override)

重写是子类对父类的允许访问的方法的实现过程进行重新编写, 返回值和形参都不能改变即外壳不变,核心重写!

重写的好处在于子类可以根据需要,定义特定于自己的行为。 也就是说子类能够根据需要实现父类的方法。在面向对象原则里,重写意味着可以重写任何现有方法。实例如下:

class Animal{
public void move(){
System.out.println("动物可以移动");
}
} class Dog extends Animal{
public void move(){
System.out.println("狗可以跑和走");
}
} public class TestDog{
public static void main(String args[]){
Animal a = new Animal(); // Animal 对象
Animal b = new Dog(); // Dog 对象 a.move();// 执行 Animal 类的方法 b.move();//执行 Dog 类的方法
}
}

重写实例 TestDog.java

在编译阶段,只是检查参数的引用类型;然而在运行时,Java虚拟机(JVM)指定对象的类型并且运行该对象的方法。如下:某个方法在引用类型中没有,但在指定类型中有时,编译时会出错:

    Animal  b = new Dog();
/* 引用类型 Animal 指定类型 Dog */
class Animal{
public void move(){
System.out.println("动物可以移动");
}
} class Dog extends Animal{
public void move(){
System.out.println("狗可以跑和走");
}
public void bark(){
System.out.println("狗可以吠叫");
}
} public class TestDog{
public static void main(String args[]){
Animal a = new Animal(); // Animal 对象
Animal b = new Dog(); // Dog 对象: 指定 Dog 类型,但引用类型却是 Animal a.move();// 执行 Animal 类的方法
b.move();//执行 Dog 类的方法
b.bark();
}
} /*运行结果如下:
TestDog.java:30: cannot find symbol
symbol : method bark()
location: class Animal
b.bark();
^
该程序将抛出一个编译错误,因为b的引用类型Animal没有bark方法。*/

重写-引用类型&指定类型 TestDog.java


方法的重写规则

  • 参数列表必须完全与被重写方法的相同;
  • 返回类型必须完全与被重写方法的返回类型相同;
  • 访问权限不能比父类中被重写的方法的访问权限更低。例如:如果父类的一个方法被声明为public,那么在子类中重写该方法就不能声明为protected。
  • 父类的成员方法只能被它的子类重写。
  • 声明为 final 的方法不能被重写。
  • 声明为 static 的方法不能被重写,但是能够被再次声明。
  • 子类和父类在同一个包中:那么子类可以重写父类所有方法,除了声明为 private 和 final 的方法。
  • 子类和父类不在同一个包中:那么子类只能够重写父类的声明为 public 和 protected 的 非final 方法。
  • 重写的方法能够抛出任何非强制异常,无论被重写的方法是否抛出异常。但是,重写的方法不能抛出新的强制性异常,或者比被重写方法声明的更广泛的强制性异常,反之则可以。例如: 父类的一个方法申明了一个检查异常 IOException,但是在重写这个方法的时候不能抛出 Exception 异常,因为 Exception 是 IOException 的父类,只能抛出 IOException 的子类异常。
  • 构造方法不能被重写。
  • 如果不能继承一个方法,则不能重写这个方法。
  • 当需要在子类中调用父类的被重写方法时,要使用super关键字,eg:
    class Animal{
    public void move(){
    System.out.println("动物可以移动");
    }
    } class Dog extends Animal{
    public void move(){
    super.move(); // 应用super类的方法
    System.out.println("狗可以跑和走");
    }
    } public class TestDog{
    public static void main(String args[]){ Animal b = new Dog(); // Dog 对象
    b.move(); //执行 Dog类的方法 }
    }

    子类中调用父类的被重写方法 - TestDog.java


重载(Overload):是在一个类里面,方法名字相同,而参数不同。返回类型可以相同也可以不同。最常用的地方就是构造器的重载。

重载规则

  • 被重载的方法必须改变参数列表(参数个数或类型或顺序不一样),即每个重载的方法(或者构造函数)都必须有一个独一无二的参数类型列表;
  • 被重载的方法可以改变返回类型;
  • 被重载的方法可以改变访问修饰符;
  • 被重载的方法可以声明新的或更广的检查异常;
  • 方法能够在同一个类中或者在一个子类中被重载。
  • 无法以返回值类型作为重载函数的区分标准。
public class Overloading {
public int test(){
System.out.println("test1");
return ;
} public void test(int a){
System.out.println("test2");
} //以下两个参数类型顺序不同
public String test(int a,String s){
System.out.println("test3");
return "returntest3";
} public String test(String s,int a){
System.out.println("test4");
return "returntest4";
} public static void main(String[] args){
Overloading o = new Overloading();
System.out.println(o.test());
o.test();
System.out.println(o.test(,"test3"));
System.out.println(o.test("test4",));
}
}

重载实例-Overloading.java


重写与重载之间的区别

区别点 重载方法 重写方法
参数列表 必须修改 一定不能修改
返回类型 可以修改 一定不能修改
异常 可以修改 可以减少或删除,一定不能抛出新的或者更广的异常
访问 可以修改 一定不能做更严格的限制(可以降低限制)
方法的重写(Overriding)和重载(Overloading)是java多态性的不同表现.
重写是父类与子类之间多态性的一种表现;重写就是当子类继承自父类的相同方法,输入数据一样,但要做出有别于父类的响应时,你就要覆盖父类方法
重载是一类中多态性的一种表现,重载就是同样的一个方法能够根据输入数据的不同,做出不同的处理!!

多态:

多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。

多态就是同一个接口,使用不同的实例而执行不同操作,是对象多种表现形式的体现,eg:

现实中,比如我们按下 F1 键这个动作:
  • 如果当前在 Flash 界面下弹出的就是 AS 3 的帮助文档;
  • 如果当前在 Word 下弹出的就是 Word 帮助;
  • 在 Windows 下弹出的就是 Windows 帮助和支持。
同一个事件发生在不同的对象上会产生不同的结果。

多态优点:(1)消除类型之间的耦合关系;(2)可替换性;(3)可扩充性;(4)接口性;(5)灵活性;(6)简化性。 [ 多态的好处:可以使程序有良好的扩展,并可以对所有类的对象进行通用处理。]

多态存在的三个必要条件

  • 继承
  • 重写
  • 父类引用指向子类对象(即:使用父类类型的引用指向子类的对象),eg:Parent p = new Child(); //当使用多态方式调用方法时,首先检查父类 (此例中的 Parent 类) 中是否有该方法,如果没有,则编译错误;如果有,再去调用子类(此例中的 Child 类)的同名方法。
public class Test {
public static void main(String[] args) {
show(new Cat()); // 以 Cat 对象调用 show 方法
show(new Dog()); // 以 Dog 对象调用 show 方法 Animal a = new Cat(); // 向上转型
a.eat(); // 调用的是 Cat 的 eat
Cat c = (Cat)a; // 向下转型
c.work(); // 调用的是 Cat 的 catchMouse
} public static void show(Animal a) {
a.eat();
// 类型判断
if (a instanceof Cat) { // 猫做的事情
Cat c = (Cat)a;
c.work();
} else if (a instanceof Dog) { // 狗做的事情
Dog c = (Dog)a;
c.work();
}
}
} abstract class Animal {
abstract void eat();
} class Cat extends Animal {
public void eat() {
System.out.println("吃鱼");
}
public void work() {
System.out.println("抓老鼠");
}
} class Dog extends Animal {
public void eat() {
System.out.println("吃骨头");
}
public void work() {
System.out.println("看家");
}
}

多态 实例-Test.java


虚方法: 我们将介绍在Java中,当设计类时,被重写的方法的行为怎样影响多态性。

当子类对象调用重写的方法时,调用的是子类的方法,而不是父类中被重写的方法。要想调用父类中被重写的方法,则必须使用关键字super。

/* 文件名 : Employee.java */
public class Employee {
private String name;
private String address;
private int number;
public Employee(String name, String address, int number) {
System.out.println("Employee 构造函数");
this.name = name;
this.address = address;
this.number = number;
}
public void mailCheck() {
System.out.println("邮寄支票给: " + this.name
+ " " + this.address);
}
public String toString() {
return name + " " + address + " " + number;
}
public String getName() {
return name;
}
public String getAddress() {
return address;
}
public void setAddress(String newAddress) {
address = newAddress;
}
public int getNumber() {
return number;
}
}

Employee.java

假设下面的类继承Employee类:

/* 文件名 : Salary.java */
public class Salary extends Employee
{
private double salary; // 全年工资
public Salary(String name, String address, int number, double salary) {
super(name, address, number);
setSalary(salary);
}
public void mailCheck() {
System.out.println("Salary 类的 mailCheck 方法 ");
System.out.println("邮寄支票给:" + getName()
+ " ,工资为:" + salary);
}
public double getSalary() {
return salary;
}
public void setSalary(double newSalary) {
if(newSalary >= 0.0) {
salary = newSalary;
}
}
public double computePay() {
System.out.println("计算工资,付给:" + getName());
return salary/;
}
}

Salary.java

现在我们仔细阅读下面的代码,尝试给出它的输出结果:

/* 文件名 : VirtualDemo.java */
public class VirtualDemo {
public static void main(String [] args) {
Salary s = new Salary("员工 A", "北京", , 3600.00);
Employee e = new Salary("员工 B", "上海", , 2400.00);
System.out.println("使用 Salary 的引用调用 mailCheck -- ");
s.mailCheck();
System.out.println("\n使用 Employee 的引用调用 mailCheck--");
e.mailCheck();
}
}
/* 运行结果:
Employee 构造函数
Employee 构造函数
使用 Salary 的引用调用 mailCheck --
Salary 类的 mailCheck 方法
邮寄支票给:员工 A ,工资为:3600.0
使用 Employee 的引用调用 mailCheck--
Salary 类的 mailCheck 方法
邮寄支票给:员工 B ,工资为:2400.0*/

例子解析

  • 实例中,实例化了两个 Salary 对象:一个使用 Salary(子类) 引用 s,另一个使用 Employee(父类) 引用 e。

  • 当调用 s.mailCheck() 时,编译器在编译时会在 Salary 类中找到 mailCheck(),执行过程 JVM 就调用 Salary 类的 mailCheck()。

  • 因为 e 是 Employee 的引用,所以调用 e 的 mailCheck() 方法时,编译器会去 Employee 类查找 mailCheck() 方法 。

  • 在编译的时候,编译器使用 Employee 类中的 mailCheck() 方法验证该语句, 但是在运行的时候,Java虚拟机(JVM)调用的是 Salary 类中的 mailCheck() 方法。

以上整个过程被称为虚拟方法调用,该方法被称为虚拟方法。

Java中所有的方法都能以这种方式表现,因此,重写的方法能在运行时调用,不管编译的时候源代码中引用变量是什么数据类型。


多态的实现方式

方式一:重写:

如上内容:Java 重写。

方式二:接口

  • 1. 生活中的接口最具代表性的就是插座,例如一个三接头的插头都能接在三孔插座中,因为这个是每个国家都有各自规定的接口规则,有可能到国外就不行,那是因为国外自己定义的接口类型。

  • 2. java中的接口类似于生活中的接口,就是一些方法特征的集合,但没有方法的实现。具体可以看 Java 学习(13):接口 & 包(设置 CLASSPATH 系统变量) 这一章节的内容。

方式三:抽象类和抽象方法

详见下节 Java 学习(13):抽象类& 抽象方法& 封装 中。


对于多态,可以总结以下几点:

一、使用父类类型的引用指向子类的对象;

二、该引用只能调用父类中定义的方法和变量;

三、如果子类中重写了父类中的一个方法,那么在调用这个方法的时候,将会调用子类中的这个方法;(动态连接、动态调用);

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