Java中子類重寫父類方法

在Java中，子類可以重寫父類中的方法。這是面向對象編程的一個重要特性，它允許子類對父類中繼承的方法進行修改或擴展，從而實現更靈活的編程。

1. 什麼是方法重寫

方法重寫（也叫方法覆蓋）是指子類中定義與父類中同名、同參數、同返回值類型的方法，從而覆蓋（或替換）父類中的方法。當某個方法被子類重寫後，調用該方法時，將執行子類中的方法，而不再執行父類中的方法。

使用方法重寫，可以讓子類繼承父類中原有的行為，同時又可以根據子類自身的特性，修改或擴展父類中的方法，使其更符合子類自己的需求。

2. 方法重寫的要求

Java中方法重寫必須滿足以下要求：

• 方法名必須與父類中被重寫的方法名相同；
• 方法的參數類型、個數、順序都必須與被重寫的方法相同；
• 返回值類型也必須與被重寫的方法相同或者是它的子類；
• 訪問修飾符不能比父類中被重寫的方法的訪問修飾符更嚴格。

另外，如果父類中被重寫的方法是final或private類型的，則不能被子類重寫。

3. 方法重寫的示例

下面是一個簡單的例子，演示了如何在子類中重寫父類中的方法：

class Animal {
    public void makeSound() {
        System.out.println("動物發出聲音");
    }
}

class Cat extends Animal {
    public void makeSound() {
        System.out.println("貓發出「喵喵」的聲音");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Cat();
        animal.makeSound(); // 輸出：貓發出「喵喵」的聲音
    }
}

上面的代碼中，Animal類是一個父類，定義了一個名為makeSound的方法；而Cat類繼承自Animal類，並覆蓋了makeSound方法，使其輸出「貓發出『喵喵』的聲音」。

在Main類中，我們實例化了一個Cat對象，並將其賦值給一個Animal引用，這樣就可以調用該對象的makeSound方法。由於Cat中重寫了makeSound方法，所以輸出的是「貓發出『喵喵』的聲音」，而不是Animal中的默認實現。

4. 方法重寫的注意事項

4.1 被重寫的方法不能為final類型

final修飾的方法是不能被子類重寫的。如果在子類中嘗試去重寫一個final方法，編譯器會報錯：

class Animal {
    public final void makeSound() {}
}

class Cat extends Animal {
    public void makeSound() {} // 編譯錯誤：makeSound() 無法覆蓋 Animal.makeSound()；被覆蓋的方法為 final
}

4.2 方法重寫不能改變訪問修飾符

方法重寫時，訪問修飾符不能比父類中被重寫的方法的訪問修飾符更嚴格。如果在子類中將父類中被重寫的方法聲明為private或protected類型，編譯器會報錯。但是，如果在子類中將父類中的public方法改為protected或private，不會報錯，但是也不能通過編譯。

class Animal {
    protected void makeSound() {}
}

class Cat extends Animal {
    private void makeSound() {} // 編譯錯誤：makeSound() in Cat cannot override makeSound() in Animal; attempting to assign weaker access privileges; was protected
}

4.3 父類和子類里的方法參數要完全一樣

父類和子類中重寫的方法必須有相同的參數類型、參數個數和順序。如果不滿足這個條件，編譯器會報錯：

class Animal {
    public void makeSound(String sound) {}
}

class Cat extends Animal {
    public void makeSound(int sound) {} // 編譯錯誤：makeSound(int) in Cat cannot override makeSound(String) in Animal
}

4.4 父類和子類里的方法返回類型要匹配

父類和子類中重寫的方法的返回類型必須相同，或者子類的返回類型必須是父類的返回類型的子類：

class Animal {
    public Number makeSound() {return 0;}
}

class Cat extends Animal {
    public Integer makeSound() {return 0;} // 編譯錯誤：makeSound() in Cat cannot override makeSound() in Animal; return type Integer is not compatible with Number
}

上面的代碼中，Animal類中makeSound方法的返回類型是Number，而Cat類中重寫的makeSound方法的返回類型是Integer。這是不合法的，因為Integer雖然是Number的子類，但並不等價於Number。

4.5 方法重寫時要保證語義一致

在重寫父類的方法時，應該保證子類中的方法語義和父類中方法的語義一致。也就是說，重寫的方法不能改變原來方法的含義，否則容易出現程序錯誤。

例如：

class Animal {
    public void makeSound(int volume) {}
}

class Cat extends Animal {
    public void makeSound(int volume, String soundType) {} // 這種覆蓋是不一致的，編譯錯誤
}

上面的代碼中，Cat類中重寫makeSound方法時，添加了一個新的參數soundType，這會導致Cat類的makeSound方法和Animal類的makeSound方法語義不一致。所以編譯時會報錯。

5. 總結

Java中，方法重寫是子類繼承父類時的一種特性。它允許子類重寫父類中的方法，從而修改或擴展父類中原有的行為。但是，在編寫重寫方法時需要注意許多細節，包括方法名、訪問修飾符、參數類型和順序、返回類型等。只有遵守這些規則，才能實現正確的方法重寫。