覆写

子类对象在寻找方法或成员变量的时候,先搜索子类独有空间,在搜索父类空间
方法名相同 参数列表一致
子类返回值类型应该更小(子类)或者相同
子类的抛出的异常小于等于父类的抛出的异常类
子类的访问权限比父类访问权限要大和相等
变量只能被隐藏(包括静态和非静态),不能被重写
可以用子类的静态变量隐藏父类的静态变量,也可以用子类的非静态变量隐藏父类的静态变量
静态方法(static)只能被隐藏,不能被重写
非静态方法可以被重写
不能用子类的静态方法隐藏父类中的非静态方法
不能用子类的非静态方法覆盖父类的静态方法

在继承关系中,子类如果定义了一个与父类方法签名完全相同的方法,被称为覆写(Override)。
例如,在Person类中,定义了run()方法:

class Person {
    public void run() {
        System.out.println("Person.run");
    }
}

在子类Student中,覆写这个run()方法:

class Student extends Person {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Student.run");
    }
}

Override和Overload不同的是,如果方法签名如果不同,就是Overload,Overload方法是一个新方法;如果方法签名相同,并且返回值也相同,就是Override

注意:方法名相同,方法参数相同,但方法返回值不同,也是不同的方法。在Java程序中,出现这种情况,编译器会报错。

class Person {
    public void run() { … }
}

class Student extends Person {
    // 不是Override,因为参数不同:
    public void run(String s) { … }
    // 不是Override,因为返回值不同:
    public int run() { … }
}

加上@Override可以让编译器帮助检查是否进行了正确的覆写。希望进行覆写,但是不小心写错了方法签名,编译器会报错。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
    }
}

class Person {
    public void run() {}
}

public class Student extends Person {
    @Override // Compile error!
    public void run(String s) {}    //错误: 方法不会覆盖或实现超类型的方法 
}

但是@Override不是必需的。
因为继承中引用变量的声明类型可能与其实际类型不符,例如:

Person p = new Student();

如果子类覆写了父类的方法:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Student();
        p.run(); // Student.run 
    }
}

class Person {
    public void run() {
        System.out.println("Person.run");
    }
}

class Student extends Person {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Student.run");
    }
}

一个实际类型为Student,引用类型为Person的变量,调用其run()方法,调用的是Studentrun()方法,Java的实例方法调用是基于运行时的实际类型的动态调用,而非变量的声明类型,这个特性在面向对象编程中称之为多态

多态

多态的前提条件:
1、子类继承父类
2、子类重写父类方法
3、父类引用指向子类对象
当你用父类引用指向子类对象的时候,
  • 1、成员变量不变,调用结果为父类的成员变量的值
  • 2、成员方法改变,调用结果为子类的成员方法的结果
  • 3、静态成员方法不变,调用的结果为父类的静态成员方法

多态是指,针对某个类型的方法调用,其真正执行的方法取决于运行时期实际类型的方法。例如:

Person p = new Student();
p.run(); // 无法确定运行时究竟调用哪个run()方法

假设编写这样一个方法:

public void runTwice(Person p) {
    p.run();
    p.run();
}

它传入的参数类型是Person,无法知道传入的参数实际类型究竟是Person,还是Student,还是Person的其他子类,因此,也无法确定调用的是不是Person类定义的run()方法。

所以,多态的特性就是,运行期才能动态决定调用的子类方法。对某个类型调用某个方法,执行的实际方法可能是某个子类的覆写方法。

用途:
假设定义一种收入,需要给它报税,那么先定义一个Income类:

class Income {
    protected double income;
    public double getTax() {
        return income * 0.1; // 税率10%
    }
}

对于工资收入,可以减去一个基数,那么可以从Income派生出SalaryIncome,并覆写getTax()

class Salary extends Income {
    @Override
    public double getTax() {
        if (income <= 5000) {
            return 0;
        }
        return (income - 5000) * 0.2;
    }
}

如果享受国务院特殊津贴,那么按照规定,可以全部免税:

class StateCouncilSpecialAllowance extends Income {
    @Override
    public double getTax() {
        return 0;
    }
}

现在要编写一个报税的财务软件,对于一个人的所有收入进行报税,可以这么写:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 给一个有普通收入、工资收入和享受国务院特殊津贴的人算税:
        Income[] incomes = new Income[] {
            new Income(3000),
            new Salary(7500),
            new StateCouncilSpecialAllowance(15000)
        };
        System.out.println(totalTax(incomes));
    }

    public static double totalTax(Income... incomes) {  //...号是用来代替多个参数的办法,...表示多个参数
        double total = 0;
        for (Income income: incomes) {
            total = total + income.getTax();
        }
        return total;
    }
}

class Income {
    protected double income;

    public Income(double income) {
        this.income = income;
    }

    public double getTax() {
        return income * 0.1; // 税率10%
    }
}

class Salary extends Income {
    public Salary(double income) {
        super(income);
    }

    @Override
    public double getTax() {
        if (income <= 5000) {
            return 0;
        }
        return (income - 5000) * 0.2;
    }
}

class StateCouncilSpecialAllowance extends Income {
    public StateCouncilSpecialAllowance(double income) {
        super(income);
    }

    @Override
    public double getTax() {
        return 0;
    }
}

其中totalTax()方法:利用多态,totalTax()方法只需要和Income打交道,它完全不需要知道SalaryStateCouncilSpecialAllowance的存在,就可以正确计算出总的税。如果要新增一种稿费收入,只需要从Income派生,然后正确覆写getTax()方法就可以。把新的类型传入totalTax(),不需要修改任何代码。

多态具有一个非常强大的功能,就是允许添加更多类型的子类实现功能扩展,却不需要修改基于父类的代码

覆写Object方法

因为所有的class最终都继承自Object,而Object定义了几个重要的方法:

  • toString():把instance输出为String
  • equals():判断两个instance是否逻辑相等;
  • hashCode():计算一个instance的哈希值

在必要的情况下,可以覆写Object的这几个方法。例如:

class Person {
    ...
    // 显示更有意义的字符串:
    @Override
    public String toString() {
        return "Person:name=" + name;
    }

    // 比较是否相等:
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        // 当且仅当o为Person类型:
        if (o instanceof Person) {
            Person p = (Person) o;
            // 并且name字段相同时,返回true:
            return this.name.equals(p.name);
        }
        return false;
    }

    // 计算hash:
    @Override
    public int hashCode() {
        return this.name.hashCode();
    }
}

调用super

Super 可用来引用父类的成分,它有两种主要用法:
  • 引用父类的成员(需要相应的访问权限):

    • super.变量
    • 或super.方法([参数列])
  • 在子类构造方法中调用父类的构造方法:

    • super([…]);//与this用法类似,应放在构造方法的第一行位置上。

在子类的覆写方法中,如果要调用父类的被覆写的方法,可以通过super来调用。例如:

class Person {
    protected String name;
    public String hello() {
        return "Hello, " + name;
    }
}

Student extends Person {
    @Override
    public String hello() {
        // 调用父类的hello()方法:
        return super.hello() + "!";
    }
}

final

修饰变量,为常量,值不可变
修饰对象,值可变,引用不变
修饰方法,方法不可重写
修饰类,无子类,不可以被继承,更不可能被重写

继承可以允许子类覆写父类的方法。如果一个父类不允许子类对它的某个方法进行覆写,可以把该方法标记为final。用final修饰的方法不能被Override

class Person {
    protected String name;
    public final String hello() {
        return "Hello, " + name;
    }
}

Student extends Person {
    // compile error: 不允许覆写
    @Override
    public String hello() {
    }
}

如果一个类不希望任何其他类继承自它,那么可以把这个类本身标记为final。用final修饰的类不能被继承:

final class Person {
    protected String name;
}

// compile error: 不允许继承自Person
Student extends Person {
}

对于一个类的实例字段,同样可以用final修饰。用final修饰的字段在初始化后不能被修改。例如:

class Person {
    public final String name = "Unamed";
}

final字段重新赋值会报错:

Person p = new Person();
p.name = "New Name"; // compile error!

可以在构造方法中初始化final字段:

class Person {
    public final String name;
    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }
}

这种方法更为常用,因为可以保证实例一旦创建,其final字段就不可修改。

例计算带稿费的个税

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Income[] incomes = new Income[] { new Income(3000), new SalaryIncome(7500), new RoyaltyIncome(12000) };
        double total = 0;
        for (Income income : incomes) {   // for-each遍历数组的格式是for (数组类型 数组元素:数组)
            total += income.getTax();
        }
        System.out.println(total);//2144.0
    }

}

public class Income {

    protected double income;

    public Income(double income) {
        this.income = income;
    }

    public double getTax() {
        return income * 0.1; // 税率10%
    }
}

public class SalaryIncome extends Income {

    public SalaryIncome(double income) {
        super(income);
    }

    @Override
    public double getTax() {
        if (income <= 5000) {
            return 0;
        }
        return (income - 5000) * 0.2;
    }
}

public class RoyaltyIncome extends Income {
    public RoyaltyIncome(double income) {
        super(income);
    }

    @Override
    public double getTax() {
        if(income<=4000) {
            return (income - 800)*0.14;
        }
        return income * 0.8*0.14;
    }

}

Last modification:March 23, 2020