重载与覆盖

核心提示：通过前面的例子应当把握的最重要的一点是：方法匹配的依据是方法的名字和签名的文本描述，下面我们为Sommelier类加入一些有关酒杯的方法： Glass fetchGlass(Wine wine) { ... }Glass fetchGlass(RedWine wine) { ... }Glass fetchGlass(

　　通过前面的例子应当把握的最重要的一点是：方法匹配的依据是方法的名字和签名的文本描述。下面我们为Sommelier类加入一些有关酒杯的方法：
　　
　　Glass fetchGlass(Wine wine) { ... }
　　Glass fetchGlass(RedWine wine) { ... }
　　Glass fetchGlass(WhiteWine wine) { ... }
　　
　　再来编译下面的代码：
　　
　　void example2() {
　　　Glass glass;
　　　Wine wine = sommelier.recommend("dUCk");
　　　if(wine instanceof Bordeaux)
　　　　glass = sommelier.fetchGlass((Bordeaux) wine);
　　　else
　　　　glass = sommelier.fetchGlass(wine);
　　}
　　
　　这里有两个fetchGlass调用：第一个调用的参数是一个Bordeaux对象，第二个调用的参数是一个Wine对象。java编译器为这两行代码生成的指令分别是：
　　
　　invokevirtual Sommelier/fetchGlass (LRedWine;)LGlass;
　　invokeVirtual Sommelier/fetchGlass (LWine;)LGlass;
　　
　　注重这两者的区别是编译时确定的，而不是运行时确定的。JVM用“L<类名称>”这个符号表示一个类（就象前面例子中F的作用一样），这两个方法调用的输入参数是一个Wine或RedWine，返回值是一个Glass。
　　
　　Sommelier类没有提供输入参数是Bordeaux的方法，但有一个方法的输入参数是RedWine，所以第一个调用的方法签名就用了输入参数是RedWine的方法。至于第二个调用，编译时只知道参数是一个Wine对象，所以编译后的指令使用了输入参数是Wine对象的方法。对于第二个调用，即使sommelier推荐的是一个Riesling对象，实际调用的也不会是fetchGlass(whiteWine)，而是fetchGlass(wine)，原因也一样，被调用的方法总是一个签名完全匹配的方法。
　　
　　在这个例子中，fetchGlass方法的不同定义是重载（Overload）关系，而不是覆盖（Override）关系，因为这些fetchGlass方法的签名互不相同。假如一个方法要覆盖另一个方法，那么两者必须有相同的参数和返回值类型。虚拟方法调用是在运行时查找特定的类型，只针对覆盖的方法（拥有相同的签名），而不是针对重载的方法（拥有不同的签名）。重载方法的解析在编译时完成，覆盖方法的解析则在运行时进行。
　　
　　假如删除fetchGlass(RedWine)，不重新编译，再运行example2，JVM将提示错误信息：java.lang.NoSuchMethodError: Sommelier.fetchGlass (LRedWine;)LGlass;。
　　
　　但是，删除该方法之后，编译example2仍然可以顺利通过，不过这时两个sommelier.fetchGlass调用将生成同样的invokevirtual指令，即：invokevirtual Sommelier/fetchGlass (LWine;)LGlass;。
　　
　　假如再次放回fetchGlass(RedWine)方法，除非重新编译example2，否则fetchGlass(RedWine)不会被调用，JVM将使用fetchGlass(wine)。当传入的对象是一个Riesling时，由于同样的原因，它也不会使用fetchGlass(WhiteWine)：因为编译时根本不能确定具体的对象。，所以选用了一个更一般化的方法。
　　
　　在“invokevirtual Wine/temperature ()F”这个指令中，JVM没有严格坚持使用Wine对象，而是自动寻找实际实现了temperature方法的对象；但在“invokevirtual Sommelier/fetchGlass (LRedWine;)LGlass;”指令中，JVM却很在乎RedWine。这是为什么呢？因为第一个指令中，Wine不属于方法签名，只是用于调用之前的类型检查；而在第二个指令中，RedWine属于方法签名的一部分，JVM必须根据方法签名和方法名称来寻找要调用的方法。
　　
　　假设我们为Sommelier类加入了一个fetchGlass方法：
　　
　　class RedWineGlass extends Glass { ... }
　　RedWineGlass fetchGlass(RedWine wine) { ... }
　　
　　再来看原来编译的example2，它用“invokevirtual Sommelier/fetchGlass (LRedWine;)LGlass;”指令调用fetchGlass方法。新加入的方法不会自动起作用，因为RedWineGlass和Glass是两种不同的类型。但是，假如我们重新编译example2，调用Bordeaux的例子将变成“invokevirtual Sommelier/fetchGlass (LRedWine;)LRedWineGlass;”。
　　
　　综上所述，我们可以总结出如下Java二进制兼容性的重要原则：
　　
　　⑴ 编译时，Java编译器选择最匹配的方法签名。
　　
　　⑵ 运行时，JVM查找精确匹配的方法名称和签名。相似的名称和签名将被忽略。
　　
　　⑶ 假如找不到适当的方法，JVM抛出异常，且不装入指定的类。
　　
　　⑷ 重载的方法在编译时处理，覆盖的方法在运行时处理。