Java Override規則詳解

Java中的Override（重寫）是指在子類中重新實現（覆蓋）父類的方法，使得子類在調用該方法時，執行的是子類自己的實現。重寫的方法必須具有相同的名稱、參數列表及返回類型。在實際開發中，合理的使用Override可以使代碼更加簡潔、高效，本文將從多個方面詳細介紹Java Override規則，幫助讀者更好地理解和應用這個特性。

一、Override的基本規則

重寫方法必須和父類的被重寫方法具有相同的方法名稱、參數列表及返回類型，否則編譯器會報錯。例如：

class Parent {
    public void sayHello() {
        System.out.println("Hello");
    }
}

class Child extends Parent {
    // 編譯器會報錯：Method does not override method from its superclass
    public void sayHi() {
        System.out.println("Hi");
    }

    // 正確的重寫方式
    public void sayHello() {
        System.out.println("Hello, Child");
    }
}

同時，在重寫方法中，也不能降低訪問許可權，例如將父類的public方法重寫為protected或private方法。可以用final和static修飾的方法也不能被重寫。

二、@Override註解的使用

在Java5及以上版本中，可以使用@override註解來標註子類中重寫父類方法的方法。

class Parent {
    public void sayHello() {
        System.out.println("Hello");
    }
}

class Child extends Parent {
    // 使用了@Override註解
    @Override
    public void sayHello() {
        System.out.println("Hello, Child");
    }
}

@Override註解的使用可以使得代碼更加規範、易於維護。在重寫父類方法時，如果沒有正確地重寫，編譯器會報錯，從而避免了一些潛在的錯誤。

三、返回值的協變

Java中方法的返回值也必須與被重寫方法的返回值相同或其子類。這就是所謂的協變（covariant）。在實際開發中，這個特性可以幫助我們實現更為靈活的返回值類型。

class Parent {
    public Object getValue() {
        return new Object();
    }
}

class Child extends Parent {
    // 返回值類型被協變成了String
    public String getValue() {
        return "Child";
    }
}

在上面的例子中，子類的getValue方法返回了一個字元串類型，這是因為字元串是Object類的子類。如果強制要求子類的getValue方法返回Object類型，那麼就會出現編譯錯誤。

四、多態的實現

Override的另一個重要的應用是實現多態（Polymorphism）。通過使用Override，可以在不知道實際對象類型的情況下，調用相同的方法名稱，從而實現多態。

class Parent {
    public void sayHello(){
        System.out.println("Hello, Parent");
    }
}

class Child extends Parent {
    public void sayHello(){
        System.out.println("Hello, Child");
    }
}

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Parent p1 = new Parent();
        Parent p2 = new Child();

        p1.sayHello(); // 輸出：Hello, Parent
        p2.sayHello(); // 輸出：Hello, Child
    }
}

在上面的例子中，定義了一個Parent類型與一個Child類型的對象，儘管它們具有不同的實際類型，在調用相同的sayHello()方法時，輸出結果不同。

五、Override和Overload

Override有時容易和Overload混淆，這裡就順便解釋一下二者的區別。Overload是指在一個類中定義多個同名但參數不同的方法，通過不同的參數列表去重載這個方法。而Override是指在派生類中重寫父類的方法，使得在調用該方法時，執行的是子類自己的實現。兩者主要區別在於參數列表的區別。

class Calculator {
    public int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    public int add(int a, int b, int c) {
        return a + b + c;
    }

    public double add(double a, double b) {
        return a + b;
    }
}

在上述代碼中，有三個方法都叫做add，但其參數列表不同，因此可以在一個類中定義多個同名方法。這就是Overload。而Override則是指在繼承關係中，子類重寫父類的方法，例如前面介紹的Parent和Child類的例子。

總結

本文詳細介紹了Java Override的基本規則、@Override註解的使用、返回值的協變、多態的實現以及Override和Overload的區別。在實際開發中，合理地使用Override可以使代碼更加簡潔、高效、易於維護。同時，也需要注意Override的限制條件，例如方法名稱、參數列表、返回值等內容需要與被重寫方法相同。通過深入理解Override的規則，可以更好地應用這個特性，提高自己的代碼水平。