重載與覆蓋

2019-11-18 12:08:39

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供稿：網友

　　通過前面的例子應當把握的最重要的一點是：方法匹配的依據是方法的名字和簽名的文本描述。下面我們為Sommelier類加入一些有關酒杯的方法：
　　
　　Glass fetchGlass(Wine wine) { ... }
　　Glass fetchGlass(RedWine wine) { ... }
　　Glass fetchGlass(WhiteWine wine) { ... }
　　
　　再來編譯下面的代碼：
　　
　　void example2() {
　　　Glass glass;
　　　Wine wine = sommelier.recommend("dUCk");
　　　if(wine instanceof Bordeaux)
　　　　glass = sommelier.fetchGlass((Bordeaux) wine);
　　　else
　　　　glass = sommelier.fetchGlass(wine);
　　}
　　
　　這里有兩個fetchGlass調用：第一個調用的參數是一個Bordeaux對象，第二個調用的參數是一個Wine對象。java編譯器為這兩行代碼生成的指令分別是：
　　
　　invokevirtual Sommelier/fetchGlass (LRedWine;)LGlass;
　　invokeVirtual Sommelier/fetchGlass (LWine;)LGlass;
　　
　　注重這兩者的區別是編譯時確定的，而不是運行時確定的。JVM用“L<類名稱>”這個符號表示一個類（就象前面例子中F的作用一樣），這兩個方法調用的輸入參數是一個Wine或RedWine，返回值是一個Glass。
　　
　　Sommelier類沒有提供輸入參數是Bordeaux的方法，但有一個方法的輸入參數是RedWine，所以第一個調用的方法簽名就用了輸入參數是RedWine的方法。至于第二個調用，編譯時只知道參數是一個Wine對象，所以編譯后的指令使用了輸入參數是Wine對象的方法。對于第二個調用，即使sommelier推薦的是一個Riesling對象，實際調用的也不會是fetchGlass(whiteWine)，而是fetchGlass(wine)，原因也一樣，被調用的方法總是一個簽名完全匹配的方法。
　　
　　在這個例子中，fetchGlass方法的不同定義是重載（Overload）關系，而不是覆蓋（Override）關系，因為這些fetchGlass方法的簽名互不相同。假如一個方法要覆蓋另一個方法，那么兩者必須有相同的參數和返回值類型。虛擬方法調用是在運行時查找特定的類型，只針對覆蓋的方法（擁有相同的簽名），而不是針對重載的方法（擁有不同的簽名）。重載方法的解析在編譯時完成，覆蓋方法的解析則在運行時進行。
　　
　　假如刪除fetchGlass(RedWine)，不重新編譯，再運行example2，JVM將提示錯誤信息：java.lang.NoSuchMethodError: Sommelier.fetchGlass (LRedWine;)LGlass;。
　　
　　但是，刪除該方法之后，編譯example2仍然可以順利通過，不過這時兩個sommelier.fetchGlass調用將生成同樣的invokevirtual指令，即：invokevirtual Sommelier/fetchGlass (LWine;)LGlass;。
　　
　　假如再次放回fetchGlass(RedWine)方法，除非重新編譯example2，否則fetchGlass(RedWine)不會被調用，JVM將使用fetchGlass(wine)。當傳入的對象是一個Riesling時，由于同樣的原因，它也不會使用fetchGlass(WhiteWine)：因為編譯時根本不能確定具體的對象。，所以選用了一個更一般化的方法。
　　
　　在“invokevirtual Wine/temperature ()F”這個指令中，JVM沒有嚴格堅持使用Wine對象，而是自動尋找實際實現了temperature方法的對象；但在“invokevirtual Sommelier/fetchGlass (LRedWine;)LGlass;”指令中，JVM卻很在乎RedWine。這是為什么呢？因為第一個指令中，Wine不屬于方法簽名，只是用于調用之前的類型檢查；而在第二個指令中，RedWine屬于方法簽名的一部分，JVM必須根據方法簽名和方法名稱來尋找要調用的方法。
　　
　　假設我們為Sommelier類加入了一個fetchGlass方法：
　　
　　class RedWineGlass extends Glass { ... }
　　RedWineGlass fetchGlass(RedWine wine) { ... }
　　
　　再來看原來編譯的example2，它用“invokevirtual Sommelier/fetchGlass (LRedWine;)LGlass;”指令調用fetchGlass方法。新加入的方法不會自動起作用，因為RedWineGlass和Glass是兩種不同的類型。但是，假如我們重新編譯example2，調用Bordeaux的例子將變成“invokevirtual Sommelier/fetchGlass (LRedWine;)LRedWineGlass;”。
　　
　　綜上所述，我們可以總結出如下Java二進制兼容性的重要原則：
　　
　?、?編譯時，Java編譯器選擇最匹配的方法簽名。
　　
　　⑵ 運行時，JVM查找精確匹配的方法名稱和簽名。相似的名稱和簽名將被忽略。
　　
　?、?假如找不到適當的方法，JVM拋出異常，且不裝入指定的類。
　　
　?、?重載的方法在編譯時處理，覆蓋的方法在運行時處理。

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