面试官:方法重写时需要注意哪些问题?

本文已收录《Java常见面试题》: https://gitee.com/mydb/interview

在面向对象编程中,方法重写(override)是一种语言特性,它是多态的具体表现,它允许子类重新定义父类中已有的方法,且子类中的方法名和参数类型及个数都必须与父类保持一致,这就是方法重写。

方法重写最简单的示例如下,定义一个父类 Father 和子类 Son,父类中有一个 method 方法,而在子类中会重写 method 方法,具体实现代码如下。
父类 Father 实现代码如下:

/**
 * 父类
 */
class Father {
    public void method(String name) {
        System.out.println("Father:" + name);
    }
}

子类中重写父类 method 方法,具体实现代码如下:

/**
 * 子类
 */
class Son extends Father {
    @Override
    public void method(String name) {
        // 子类中重新定义了打印的行为,不再是 Father:XXX,而是 Son:XXX
        System.out.println("Son:" + name);
    }
}

在程序中调用并执行 method 方法,具体实现代码如下:

public class OverrideExample {
    public static void main(String[] args) {
        Father father = new Son();
        father.method("Java");
    }
}

以上程序的执行结果如下图所示:
面试官:方法重写时需要注意哪些问题?_第1张图片
然而在方法重写的过程中,也需要注意以下问题。

注意事项1:子类权限控制符不能变小

在 Java 中权限控制符的级别如下:

public > protected > 无 > private

假如父类中的方法定义的是 protected 控制符,具体实现代码如下:

class Father {
    protected void method(String name) {
        System.out.println("Father:" + name);
    }
}

那么此时如果子类重写父类方法时,定义的权限控制符小于 protected 就会报错,如下图所示:
面试官:方法重写时需要注意哪些问题?_第2张图片
那么问题来了,子类中的访问控制符能变大吗?
答案是肯定的,如下图所示:
面试官:方法重写时需要注意哪些问题?_第3张图片
结论:在子类重写父类的方法时,重写的方法权限控制符不能变小,它可以等于或大于父类的权限控制符。

注意事项2:子类返回值类型只能变小

在讲此注意事项之前,我们先来看点前置知识,在 Java 语言中 Number 类是 Long 的父类,继承关系如下图所示:
面试官:方法重写时需要注意哪些问题?_第4张图片
接下来,我们在父类中使用 Number 类型来表示方法的返回类型:

class Father {
    public Number method(int num1, int num2) {
        return num1 + num2;
    }
}

在子类的实现中使用 Number 类型的子类 Long 类型,是可以正常重写父类的方法的,如下图所示:
面试官:方法重写时需要注意哪些问题?_第5张图片
当然,如果和父类的返回类型保持一致也是可以的,如下图所示:
面试官:方法重写时需要注意哪些问题?_第6张图片
但是,如果尝试将子类中的返回类型变大就会报错了,如下图所示(Object 是 Number 类型的父类):
面试官:方法重写时需要注意哪些问题?_第7张图片

注意事项3:抛出的异常类型只能变小

如果子类中抛出异常的类型变大,也就是子类方法中抛出的异常类型大于父类方法抛出的异常类型,那么程序就会报错,如下图所示:
面试官:方法重写时需要注意哪些问题?_第8张图片
此时正确的解决方案是,保持父类和子类抛出的异常类型相同,如下图所示:
面试官:方法重写时需要注意哪些问题?_第9张图片

注意事项4:方法名必须保持一致

如果子类重写的方法名不能和父类保持一致,那么程序也会报错,如下图所示:
面试官:方法重写时需要注意哪些问题?_第10张图片

注意事项5:方法的参数类型和个数必须保持一致

子类中的方法参数类型和个数都要和父类方法保持一致,不然也会报错,如下图所示。

方法的参数类型不一致

面试官:方法重写时需要注意哪些问题?_第11张图片

方法的参数个数不一致

面试官:方法重写时需要注意哪些问题?_第12张图片

总结

本文介绍了 Java 中的方法重写(Override)是在子类重新定义父类已有方法的过程,它是面向对象编程中多态的具体表现。我们可以通过 @Override 关键字重写父类中的某个方法,但在重写的过程中需要注意以下 5 个问题:

  1. 子类方法的权限控制符不能变小;
  2. 子类方法返回的类型只能变小;
  3. 子类抛出异常的类型只能变小;
  4. 子类方法名必须和父类保持一致;
  5. 子类方法的参数类型和个数必须和父类保持一致。

参考资料:《码出高效》

是非审之于己,毁誉听之于人,得失安之于数。

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