Overriding:嘿嘿,就不告訴你這 11 條規(guī)則
哎呀媽呀,等老久了吧!關(guān)于 Java 方面的文章終于來了,快快快,扶寡人起來,還能再舉——鼎(明眼人都能看的出來,我受大秦帝國之縱橫天下這部劇的影響了)。
說回正題。重寫(Overriding)算是 Java 中一個(gè)非常重要的概念,理解重寫到底是什么對(duì)每個(gè) Java 程序員來說都至關(guān)重要,這篇文章就來給大家說說重寫過程中應(yīng)當(dāng)遵守的 11 條規(guī)則。
01、什么是重寫?
重寫帶來了一種非常重要的能力,可以讓子類重新實(shí)現(xiàn)從父類那繼承過來的方法。在下面這幅圖中,Animal 是父類,Dog 是子類,Dog 重新實(shí)現(xiàn)了 move() 方法用來和父類進(jìn)行區(qū)分,畢竟狗狗跑起來還是比較有特色的。
重寫的方法和被重寫的方法,不僅方法名相同,參數(shù)也相同(也就說是方法簽名相同),只不過,方法體有所不同。
02、哪些方法可以被重寫?
規(guī)則一:只能重寫繼承過來的方法。
因?yàn)橹貙懯窃谧宇愔匦聦?shí)現(xiàn)從父類繼承過來的方法時(shí)發(fā)生的,所以只能重寫繼承過來的方法,這很好理解。這就意味著,只能重寫那些被 public、protected 或者 default 修飾的方法,private 修飾的方法無法被重寫。
Animal 類有 move()、eat() 和 sleep() 三個(gè)方法:
- public class Animal {
- public void move() { }
- protected void eat() { }
- void sleep(){ }
- }
Dog 類來重寫這三個(gè)方法:
- public class Dog extends Animal {
- public void move() { }
- protected void eat() { }
- void sleep(){ }
- }
OK,完全沒有問題。但如果父類中的方法是 private 的,就行不通了。
- public class Animal {
- private void move() { }
- }
此時(shí),Dog 類中的 move() 方法就不再是一個(gè)重寫方法了,因?yàn)楦割惖?move() 方法是 private 的,對(duì)子類并不可見。
- public class Dog extends Animal {
- public void move() { }
- }
03、哪些方法不能被重寫?
規(guī)則二:final、static 的方法不能被重寫。
一個(gè)方法是 final 的就意味著它無法被子類繼承到,所以就沒辦法重寫。
- public class Animal {
- final void move() { }
- }
由于父類 Animal 中的 move() 是 final 的,所以子類在嘗試重寫該方法的時(shí)候就出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤了!
同樣的,如果一個(gè)方法是 static 的,也不允許重寫,因?yàn)殪o態(tài)方法可用于父類以及子類的所有實(shí)例。
- public class Animal {
- final void move() { }
- }
重寫的目的在于根據(jù)對(duì)象的類型不同而表現(xiàn)出多態(tài),而靜態(tài)方法不需要?jiǎng)?chuàng)建對(duì)象就可以使用。沒有了對(duì)象,重寫所需要的“對(duì)象的類型”也就沒有存在的意義了。
04、重寫方法的要求
規(guī)則三:重寫的方法必須有相同的參數(shù)列表。
- public class Animal {
- void eat(String food) { }
- }
Dog 類中的 eat() 方法保持了父類方法 eat() 的同一個(gè)調(diào)調(diào),都有一個(gè)參數(shù)——String 類型的 food。
- public class Dog extends Animal {
- public void eat(String food) { }
- }
一旦子類沒有按照這個(gè)規(guī)則來,比如說增加了一個(gè)參數(shù):
- public class Dog extends Animal {
- public void eat(String food, int amount) { }
- }
這就不再是重寫的范疇了,當(dāng)然也不是重載的范疇,因?yàn)橹剌d考慮的是同一個(gè)類。
規(guī)則四:重寫的方法必須返回相同的類型。
父類沒有返回類型:
- public class Animal {
- void eat(String food) { }
- }
子類嘗試返回 String:
- public class Dog extends Animal {
- public String eat(String food) {
- return null;
- }
- }
于是就編譯出錯(cuò)了(返回類型不兼容)。
規(guī)則五:重寫的方法不能使用限制等級(jí)更嚴(yán)格的權(quán)限修飾符。
可以這樣來理解:
- 如果被重寫的方法是 default,那么重寫的方法可以是 default、protected 或者 public。
- 如果被重寫的方法是 protected,那么重寫的方法只能是 protected 或者 public。
- 如果被重寫的方法是 public, 那么重寫的方法就只能是 public。
舉個(gè)例子,父類中的方法是 protected:
- public class Animal {
- protected void eat() { }
- }
子類中的方法可以是 public:
- public class Dog extends Animal {
- public void eat() { }
- }
如果子類中的方法用了更嚴(yán)格的權(quán)限修飾符,編譯器就報(bào)錯(cuò)了。
規(guī)則六:重寫后的方法不能拋出比父類中更高級(jí)別的異常。
舉例來說,如果父類中的方法拋出的是 IOException,那么子類中重寫的方法不能拋出 Exception,可以是 IOException 的子類或者不拋出任何異常。這條規(guī)則只適用于可檢查的異常。
可檢查(checked)異常必須在源代碼中顯式地進(jìn)行捕獲處理,不檢查(unchecked)異常就是所謂的運(yùn)行時(shí)異常,比如說 NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException 之類的,不會(huì)在編譯器強(qiáng)制要求。
父類拋出 IOException:
- public class Animal {
- protected void eat() throws IOException { }
- }
子類拋出 FileNotFoundException 是可以滿足重寫的規(guī)則的,因?yàn)?FileNotFoundException 是 IOException 的子類。
- public class Dog extends Animal {
- public void eat() throws FileNotFoundException { }
- }
如果子類拋出了一個(gè)新的異常,并且是一個(gè) checked 異常:
- public class Dog extends Animal {
- public void eat() throws FileNotFoundException, InterruptedException { }
- }
那編譯器就會(huì)提示錯(cuò)誤:
- Error:(9, 16) java: com.itwanger.overriding.Dog中的eat()無法覆蓋com.itwanger.overriding.Animal中的eat()
- 被覆蓋的方法未拋出java.lang.InterruptedException
但如果子類拋出的是一個(gè) unchecked 異常,那就沒有沖突:
- public class Dog extends Animal {
- public void eat() throws FileNotFoundException, IllegalArgumentException { }
- }
如果子類拋出的是一個(gè)更高級(jí)別的異常:
- public class Dog extends Animal {
- public void eat() throws Exception { }
- }
編譯器同樣會(huì)提示錯(cuò)誤,因?yàn)?Exception 是 IOException 的父類。
- Error:(9, 16) java: com.itwanger.overriding.Dog中的eat()無法覆蓋com.itwanger.overriding.Animal中的eat()
- 被覆蓋的方法未拋出java.lang.Exception
05、如何調(diào)用被重寫的方法?
規(guī)則七:可以在子類中通過 super 關(guān)鍵字來調(diào)用父類中被重寫的方法。
子類繼承父類的方法而不是重新實(shí)現(xiàn)是很常見的一種做法,在這種情況下,可以按照下面的形式調(diào)用父類的方法:
- super.overriddenMethodName();
來看例子。
- public class Animal {
- protected void eat() { }
- }
子類重寫了 eat() 方法,然后在子類的 eat() 方法中,可以在方法體的第一行通過 super.eat() 調(diào)用父類的方法,然后再增加屬于自己的代碼。
- public class Dog extends Animal {
- public void eat() {
- super.eat();
- // Dog-eat
- }
- }
06、重寫和構(gòu)造方法
規(guī)則八:構(gòu)造方法不能被重寫。
因?yàn)闃?gòu)造方法很特殊,而且子類的構(gòu)造方法不能和父類的構(gòu)造方法同名(類名不同),所以構(gòu)造方法和重寫之間沒有任何關(guān)系。
07、重寫和抽象方法
規(guī)則九:如果一個(gè)類繼承了抽象類,抽象類中的抽象方法必須在子類中被重寫。
先來看這樣一個(gè)接口類:
- public interface Animal {
- void move();
- }
接口中的方法默認(rèn)都是抽象方法,通過反編譯是可以看得到的:
- public interface Animal
- {
- public abstract void move();
- }
如果一個(gè)抽象類實(shí)現(xiàn)了 Animal 接口,move() 方法不是必須被重寫的:
- public abstract class AbstractDog implements Animal {
- protected abstract void bark();
- }
但如果一個(gè)類繼承了抽象類 AbstractDog,那么 Animal 接口中的 move() 方法和抽象類 AbstractDog 中的抽象方法 bark() 都必須被重寫:
- public class BullDog extends AbstractDog {
- public void move() {}
- protected void bark() {}
- }
08、重寫和 synchronized 方法
規(guī)則十:synchronized 關(guān)鍵字對(duì)重寫規(guī)則沒有任何影響。
synchronized 關(guān)鍵字用于在多線程環(huán)境中獲取和釋放監(jiān)聽對(duì)象,因此它對(duì)重寫規(guī)則沒有任何影響,這就意味著 synchronized 方法可以去重寫一個(gè)非同步方法。
09、重寫和 strictfp 方法
規(guī)則十一:strictfp 關(guān)鍵字對(duì)重寫規(guī)則沒有任何影響。
如果你想讓浮點(diǎn)運(yùn)算更加精確,而且不會(huì)因?yàn)橛布脚_(tái)的不同導(dǎo)致執(zhí)行的結(jié)果不一致的話,可以在方法上添加 strictfp 關(guān)鍵字。因此 strictfp 關(guān)鍵和重寫規(guī)則無關(guān)。
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