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Java 中的方法重写（Overriding）

简介

在 Java 编程中，方法重写是一个重要的概念，它与面向对象编程的多态性紧密相关。通过方法重写，子类能够提供父类中已声明方法的特定实现，从而实现更灵活和可扩展的代码结构。这篇博客将深入探讨 Java 中方法重写的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践。

目录

  1. 基础概念
  2. 使用方法
  3. 常见实践
  4. 最佳实践
  5. 小结
  6. 参考资料

基础概念

方法重写发生在继承关系中，当子类需要对从父类继承来的方法进行更具体、更符合自身需求的实现时，就会用到方法重写。以下是方法重写的关键要点： - 方法签名必须相同：子类重写的方法的方法名、参数列表和返回类型（在 Java 5 及更高版本中，返回类型可以是协变的，即子类方法的返回类型可以是父类方法返回类型的子类）必须与父类中被重写的方法相同。 - 访问修饰符：子类重写方法的访问修饰符不能比父类中被重写方法的访问修饰符更严格。例如，如果父类方法是 public，子类重写方法也必须是 public；如果父类方法是 protected，子类重写方法可以是 protected 或 public。 - 不能重写的方法：private 方法、static 方法和 final 方法不能被重写。private 方法是属于类本身的，对其子类不可见；static 方法属于类，不是对象的行为，不能通过对象多态性来重写；final 方法明确禁止被重写，以确保其行为的一致性。

使用方法

代码示例

// 父类
class Animal {
    public void makeSound() {
        System.out.println("动物发出声音");
    }
}

// 子类
class Dog extends Animal {
    @Override // 这是一个注解，用于标记该方法是重写的方法，有助于发现错误
    public void makeSound() {
        System.out.println("汪汪汪");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Animal();
        animal.makeSound(); 

        Animal dog = new Dog();
        dog.makeSound(); 
    }
}

在上述代码中： - Animal 类是父类，定义了一个 makeSound 方法。 - Dog 类继承自 Animal 类，并对 makeSound 方法进行了重写。 - 在 main 方法中，分别创建了 Animal 对象和 Dog 对象，并调用 makeSound 方法。可以看到，Dog 对象调用的是重写后的方法，体现了多态性。

常见实践

实现特定行为

在游戏开发中，不同类型的角色可能有不同的移动方式。例如，Character 类是所有角色的父类，有一个 move 方法：

class Character {
    public void move() {
        System.out.println("角色移动");
    }
}

class Warrior extends Character {
    @Override
    public void move() {
        System.out.println("战士跑步前进");
    }
}

class Mage extends Character {
    @Override
    public void move() {
        System.out.println("法师瞬移");
    }
}

适配不同的业务逻辑

在一个电商系统中，不同类型的商品可能有不同的折扣计算方式。Product 类是所有商品的父类，有一个 calculateDiscount 方法：

class Product {
    public double calculateDiscount(double price) {
        return price * 0.1; // 默认 10% 折扣
    }
}

class Electronics extends Product {
    @Override
    public double calculateDiscount(double price) {
        return price * 0.15; // 电子产品 15% 折扣
    }
}

class Clothing extends Product {
    @Override
    public double calculateDiscount(double price) {
        return price * 0.05; // 服装 5% 折扣
    }
}

最佳实践

使用 @Override 注解

始终使用 @Override 注解来标记重写的方法。这样做不仅可以提高代码的可读性，还能让编译器在编译时检查该方法是否真的重写了父类的方法。如果不小心拼写错误或方法签名不一致，编译器会报错。

遵循里氏替换原则

子类对象应该能够替换父类对象，并且在使用父类对象的地方，子类对象的行为应该与父类对象的行为兼容。这意味着子类重写的方法应该保持父类方法的语义，不能改变方法的基本功能。

合理选择重写的方法

不要随意重写父类的方法，只有在子类确实需要提供不同的实现来满足特定需求时才进行重写。过度重写可能会导致代码的复杂性增加，难以维护。

小结

方法重写是 Java 中实现多态性的重要手段，通过在子类中提供父类方法的特定实现，使得程序能够根据对象的实际类型来调用合适的方法。理解方法重写的概念、使用方法、常见实践以及最佳实践，对于编写高质量、可维护和可扩展的 Java 代码至关重要。

参考资料

希望这篇博客能帮助你深入理解 Java 中的方法重写，并在实际编程中高效使用它。