## 方法重载和方法重写 ### 01、开篇 入冬的夜，总是来得特别的早。我静静地站在阳台，目光所及之处，不过是若隐若现的钢筋混凝土，还有那毫无情调的灯光。 “哥，别站在那发呆了。今天学啥啊，七点半我就要回学校了，留给你的时间不多了，你要抓紧哦。”三妹傲娇的声音一下子把我从游离的状态拉回到了现实。 “今天要学习 Java 中的方法重载与方法重写。”我迅速地走到电脑前面，打开一份 Excel 文档，看了一下《教妹学 Java》的进度，然后对三妹说。 “如果一个类有多个名字相同但参数个数不同的方法，我们通常称这些方法为方法重载。 ”我面带着朴实无华的微笑继续说，“如果方法的功能是一样的，但参数不同，使用相同的名字可以提高程序的可读性。” “如果子类具有和父类一样的方法（参数相同、返回类型相同、方法名相同，但方法体可能不同），我们称之为方法重写。 方法重写用于提供父类已经声明的方法的特殊实现，是实现多态的基础条件。” “只不过，方法重载与方法重写在名字上很相似，就像是兄弟俩，导致初学者经常把它们俩搞混。” “方法重载的英文名叫 Overloading，方法重写的英文名叫 Overriding，因此，不仅中文名很相近，英文名之间也很相近，这就更容易让初学者搞混了。” “但两者其实是完全不同的！通过下面这张图，你就能看得一清二楚。” 话音刚落，我就在 IDEA 中噼里啪啦地敲了起来。两段代码，分别是方法重写和方法重载。然后，把这两段代码截图到 draw.io（一个很漂亮的在线画图网站）上，加了一些文字说明。最后，打开 Photoscape X，把两张图片合并到了一起。 ![](https://cdn.jsdelivr.net/gh/itwanger/jmx-java/images/core-points/21-01.png) ### 02、方法重载 “三妹，你仔细听哦。”我缓了一口气后继续说道。 “在 Java 中，有两种方式可以达到方法重载的目的。” “第一，改变参数的数目。来看下面这段代码。” ```java public class OverloadingByParamNum { public static void main(String[] args) { System.out.println(Adder.add(10, 19)); System.out.println(Adder.add(10, 19, 20)); } } class Adder { static int add(int a, int b) { return a + b; } static int add(int a, int b, int c) { return a + b + c; } } ``` “Adder 类有两个方法，第一个 `add()` 方法有两个参数，在调用的时候可以传递两个参数；第二个 `add()` 方法有三个参数，在调用的时候可以传递三个参数。” “二哥，这样的代码不会显得啰嗦吗？如果有四个参数的时候就再追加一个方法？”三妹突然提了一个很尖锐的问题。 “那倒是，这个例子只是为了说明方法重载的一种类型。如果参数类型相同的话，Java 提供了可变参数的方式，就像下面这样。” ```java static int add(int ... args) { int sum = 0; for ( int a: args) { sum += a; } return sum; } ``` “第二，通过改变参数类型，也可以达到方法重载的目的。来看下面这段代码。” ```java public class OverloadingByParamType { public static void main(String[] args) { System.out.println(Adder.add(10, 19)); System.out.println(Adder.add(10.1, 19.2)); } } class Adder { static int add(int a, int b) { return a + b; } static double add(double a, double b) { return a + b; } } ``` “Adder 类有两个方法，第一个 `add()` 方法的参数类型为 int，第二个 `add()` 方法的参数类型为 double。” “二哥，改变参数的数目和类型都可以实现方法重载，为什么改变方法的返回值类型就不可以呢？”三妹很能抓住问题的重点嘛。 “因为仅仅改变返回值类型的话，会把编译器搞懵逼的。”我略带调皮的口吻回答她。 “编译时报错优于运行时报错，所以当两个方法的名字相同，参数个数和类型也相同的时候，虽然返回值类型不同，但依然会提示方法已经被定义的错误。” ![](https://cdn.jsdelivr.net/gh/itwanger/jmx-java/images/core-points/21-02.png) “你想啊，三妹。我们在调用一个方法的时候，可以指定返回值类型，也可以不指定。当不指定的时候，直接指定 `add(1, 2)` 的时候，编译器就不知道该调用返回 int 的 `add()` 方法还是返回 double 的 `add()` 方法，产生了歧义。” “方法的返回值只是作为方法运行后的一个状态，它是保持方法的调用者和被调用者进行通信的一个纽带，但并不能作为某个方法的‘标识’。” “二哥，我想到了一个点，`main()` 方法可以重载吗？” “三妹，这是个好问题啊！答案是肯定的，毕竟 `main()` 方法也是个方法，只不过，Java 虚拟机在运行的时候只会调用带有 String 数组的那个 `main()` 方法。” ```java public class OverloadingMain { public static void main(String[] args) { System.out.println("String[] args"); } public static void main(String args) { System.out.println("String args"); } public static void main() { System.out.println("无参"); } } ``` “第一个 `main()` 方法的参数形式为 `String[] args`，是最标准的写法；第二个 `main()` 方法的参数形式为 `String args`，少了中括号；第三个 `main()` 方法没有参数。” “来看一下程序的输出结果。” ``` String[] args ``` “从结果中，我们可以看得出，尽管 `main()` 方法可以重载，但程序只认标准写法。” “由于可以通过改变参数类型的方式实现方法重载，那么当传递的参数没有找到匹配的方法时，就会发生隐式的类型转换。” ![](https://cdn.jsdelivr.net/gh/itwanger/jmx-java/images/core-points/21-03.png) “如上图所示，byte 可以向上转换为 short、int、long、float 和 double，short 可以向上转换为 int、long、float 和 double，char 可以向上转换为 int、long、float 和 double，依次类推。” “三妹，来看下面这个示例。” ```java public class OverloadingTypePromotion { void sum(int a, long b) { System.out.println(a + b); } void sum(int a, int b, int c) { System.out.println(a + b + c); } public static void main(String args[]) { OverloadingTypePromotion obj = new OverloadingTypePromotion(); obj.sum(20, 20); obj.sum(20, 20, 20); } } ``` “执行 `obj.sum(20, 20)` 的时候，发现没有 `sum(int a, int b)` 的方法，所以此时第二个 20 向上转型为 long，所以调用的是 `sum(int a, long b)` 的方法。” “再来看一个示例。” ```java public class OverloadingTypePromotion1 { void sum(int a, int b) { System.out.println("int"); } void sum(long a, long b) { System.out.println("long"); } public static void main(String args[]) { OverloadingTypePromotion1 obj = new OverloadingTypePromotion1(); obj.sum(20, 20); } } ``` “执行 `obj.sum(20, 20)` 的时候，发现有 `sum(int a, int b)` 的方法，所以就不会向上转型为 long，调用 `sum(long a, long b)`。” “来看一下程序的输出结果。” ``` int ``` “继续来看示例。” ```java public class OverloadingTypePromotion2 { void sum(long a, int b) { System.out.println("long int"); } void sum(int a, long b) { System.out.println("int long"); } public static void main(String args[]) { OverloadingTypePromotion2 obj = new OverloadingTypePromotion2(); obj.sum(20, 20); } } ``` “二哥，我又想到一个问题。当有两个方法 `sum(long a, int b)` 和 `sum(int a, long b)`，参数个数相同，参数类型相同，只不过位置不同的时候，会发生什么呢？” “当通过 `obj.sum(20, 20)` 来调用 sum 方法的时候，编译器会提示错误。” ![](https://cdn.jsdelivr.net/gh/itwanger/jmx-java/images/core-points/21-04.png) “不明确，编译器会很为难，究竟是把第一个 20 从 int 转成 long 呢，还是把第二个 20 从 int 转成 long，智障了！所以，不能写这样让编译器左右为难的代码。” ### 03、方法重写 “三妹，累吗？我们稍微休息一下吧。”我把眼镜摘下来，放到桌子上，闭上了眼睛，开始胡思乱想起来。 2000 年，周杰伦横空出世，让青黄不接的唱片行业为之一振，由此开启了新一代天王争霸的黄金时代。2020 年，杰伦胖了，也贪玩了，一年出一张单曲都变得可遇不可求。 20 年前，程序员很稀有；20 年后，程序员内卷了。时间永远不会停下脚步，明年会不会好起来呢？ “哥，醒醒，你就说休息一会，没说睡着啊。赶紧，我还有半个小时就要走了。” 我戴上眼镜，对三妹继续说道：“在 Java 中，方法重写需要满足以下三个规则。” - 重写的方法必须和父类中的方法有着相同的名字； - 重写的方法必须和父类中的方法有着相同的参数； - 必须是 is-a 的关系（继承关系）。 “来看下面这段代码。” ```java public class Bike extends Vehicle { public static void main(String[] args) { Bike bike = new Bike(); bike.run(); } } class Vehicle { void run() { System.out.println("车辆在跑"); } } ``` “来看一下程序的输出结果。” ``` 车辆在跑 ``` “Bike is-a Vehicle，自行车是一种车，没错。Vehicle 类有一个 `run()` 的方法，也就是说车辆可以跑，Bike 继承了 Vehicle，也可以跑。但如果 Bike 没有重写 `run()` 方法的话，自行车就只能是‘车辆在跑’，而不是‘自行车在跑’，对吧？” “如果有了方法重写，一切就好办了。” ```java public class Bike extends Vehicle { @Override void run() { System.out.println("自行车在跑"); } public static void main(String[] args) { Bike bike = new Bike(); bike.run(); } } class Vehicle { void run() { System.out.println("车辆在跑"); } } ``` 我把鼠标移动到 Bike 类的 `run()` 方法，对三妹说：“你看，在方法重写的时候，IDEA 会建议使用 `@Override` 注解，显式的表示这是一个重写后的方法，尽管可以缺省。” “来看一下程序的输出结果。” ``` 自行车在跑 ``` “Bike 重写了 `run()` 方法，也就意味着，Bike 可以跑出自己的风格。” ### 04、总结 “好了，三妹，我来简单做个总结。”我瞥了一眼电脑右上角的时钟，离三妹离开的时间不到 10 分钟了。 “首先来说一下方法重载时的注意事项，‘两同一不同’。” “‘两同’：在同一个类，方法名相同。” “‘一不同’：参数不同。” “再来说一下方法重写时的注意事项，‘两同一小一大’。” “‘两同’：方法名相同，参数相同。” “‘一小’：子类方法声明的异常类型要比父类小一些或者相等。” “‘一大’：子类方法的访问权限应该比父类的更大或者相等。” “记住了吧？三妹。带上口罩，拿好手机，咱准备出门吧。”今天限号，没法开车送三妹去学校了。