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

目录

--- 重写

--- 重载

--- 多态

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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

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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

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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

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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！！

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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

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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。

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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。

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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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