Java入門系列之重寫

前言

關於所有Java系列文章面向有一定基礎的童鞋，所寫每一篇希望有一定含金量，有些內容可能會從Java整個語法全局考慮穿插後續要講解的內容以成系統，若不理解，請看完後再學習。上一節我們講解完了final關鍵字，本節我們繼續來對比講解Java和C#中的重寫，二者語言的重寫區分非常清晰，Java子類中基類方法簽名一樣或通過註解@Override顯式聲明，C#中基類通過virtual關鍵字修飾，子類通過ovveride關鍵字表示重寫，具體細節請往下看。

重寫

既然是重寫必然就涉及到繼承，我們首先來看看Java中的重寫是怎樣的呢？如下：

public class Main {
    public void f() {
        System.out.println("Main.f");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Main main = new Sub();
        main.f();
    }
}

class Sub extends Main {
    public void f() {
        System.out.println("Sub.f");
    }
}

當調用基類的f方法時，此時發現已被子類所重寫，所以如上正常打印出Sub.f，要是我們將上述基類中方法修改爲私有的呢

可能我們期待輸出子類中的打印結果，但是修改爲私有後，說明此時對子類不再可見，也就相當於使用了final，在這種情況下，子類中方法則是一個全新的方法，很顯然說明：只有非私有方法纔可以被重寫。對於這種情況下編譯不會報錯， 但是也不會按照我們所期望的結果來執行，所以建議對於基類中的私有方法命名爲和子類不同的名字，爲了讓重寫一目瞭然或更加明確，在1.5版本發佈了註解功能，我們可以通過註解來顯式聲明要重寫基類方法，若基類爲私有，此時通過註解則會編譯報錯，因爲找不到要重寫的方法，這種體驗更加友好，比如如下：

public class Main {
    private void f() {
        System.out.println("Main.f");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Main main = new Sub();
        main.f();
    }
}

class Sub extends Main {

    //編譯錯誤，未找到基類（超類）中要重寫的方法
    @Override
    public void f() {
        System.out.println("Sub.f");
    }
}

舉一反三，我們來思考一個問題，是不是方法簽名一致，子類就可以重寫基類方法呢？很顯然不是，若是靜態方法，必然不能被重寫，如果通過註解@Override聲明那麼必然編譯報錯，否則調用基類方法，對於接口中的靜態方法同理。所以還是建議使用註解來聲明重寫。那麼爲什麼通過註解顯式聲明重寫基類方法或通過關鍵字final修飾方法就會在編譯階段報錯呢？因爲它們在編譯階段就完成了靜態綁定，而不是運行時動態綁定。問題又來了，上述我們講解到若在子類中不通過註解顯式聲明重寫，同時在基類中方法私有，此時一定可以編譯通過（上述已演示），並且會調用基類方法並打印出結果，事實情況一定是這樣嗎？很顯然也不是如此，如下示例：

class Super {
    private void f() {
        System.out.println("Super.f");
    }
}

class Derived extends Super {
    public void f() {
        System.out.println("Derived.f");
    }
    public static void main(String[] args) {
        Super aSuper = new Derived();
        
        //編譯報錯（因爲基類方法私有）
        aSuper.f();
    }
}

初一看，這不是一樣麼，其實是不一樣，上述可以那是因爲調用方在基類裏面，當然可以調用內部的私有方法，如上情況只對基類內部私有， 當然也就不能調用，這裏就又引出一個問題，是不是聲明爲基類的私有方法，子類就無法進行重寫呢？根據我們上述打印的結果來看，理論上不可行，事實情況是可以的，通過內部類（後續會出文章詳細講解）來實現。

class Main {

    private void f() {
        System.out.println("Main.f");
    }

    class Inner extends Main {
        private void f() {
            System.out.println("Inner.f");
        }
    }

    public static void main(String args[]) {

        //內部類實例必須通過外部類實例創建
        Main outer = new Main();
        Inner inner = outer.new Inner();

        //內部類可以在內部訪問外部的所有成員（包括私有）
        inner.f();

        // 調用外部類方法
        outer = inner;
        outer.f();
    }
}

C#若明確需要重寫，那麼基類方法聲明爲虛有的virtual，子類通過ovverride關鍵字修飾方法達到重寫目的，若沒有這兩個關鍵字，和Java中一樣只是方法簽名一致，那麼說明編譯器會提醒是否通過new關鍵字來表明隱藏基類的方法

class Program
{
    public void F()
    {
        Console.WriteLine("Main.f");
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        Program program = new Sub();
        program.F();

        Console.ReadKey();
    }
}

class Sub : Program
{
    public new void F()
    {
        Console.WriteLine("Sub.f");
    }
}

總結

Java和C#中的重寫區分度非常清晰，Java中只要方法簽名一致就可以達到重寫，不過建議通過註解方法來顯式聲明重寫以免引起不必要的問題，同時，即使基類方法私有，我們也可藉助於內部類來實現重寫。