方法重载与重写-优快云博客

一、方法重载（Overloading）深度解析

1.1 基础语法规范

public class Calculator {
    // 整型相加
    public int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
  
    // 浮点型相加（参数类型不同）
    public double add(double a, double b) {
        return a + b;
    }
  
    // 三数相加（参数数量不同）
    public int add(int a, int b, int c) {
        return a + b + c;
    }
  
    // 编译错误！仅返回类型不同不能构成重载
    // public double add(int a, int b) { return a + b; }
}

1.2 重载决策的三个维度

维度	示例	编译器优先级
精确匹配	`add(2,3)` → int版本	★★★★★★
自动类型转换	`add(2.5,3)` → double	★★★☆☆☆
可变参数	`add(2,3,4,5)` → 变参	★☆☆☆☆☆

是

否

是

否

方法调用

存在精确匹配?

选择精确匹配

存在类型转换路径?

选择最小转换代价

检查变参方法?

二、方法重写（Overriding）核心原理

2.1 重写规范的"两同两小一法则"

class Animal {
    public Number move(int meters) throws IOException {
        System.out.println("Animal moving");
        return meters * 0.8;
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    public Integer move(int distance) throws FileNotFoundException {
        System.out.println("Dog running");
        return distance * 2;
    }
}

规则分解表：

规则项	父类方法	子类方法
返回值类型	Number	Integer（协变返回类型）
异常范围	IOException	FileNotFoundException（缩小子类异常）
访问权限	public	public（保持或更开放）
方法签名	move(int)	move(int)（严格一致）

2.2 JVM方法表实现机制

三、本质区别深度对比

对比维度	方法重载（Overloading）	方法重写（Overriding）
发生层级	同一类或父子类	继承关系的父子类之间
参数列表	必须不同	必须完全相同
返回类型	可以不同	协变返回类型
访问修饰符	任意	不能更严格
异常声明	无限制	不能扩展父类异常范围
编译阶段	静态绑定（编译时多态）	动态绑定（运行时多态）
JVM处理	方法签名唯一性	虚方法表调度

Animal+eat()Dog+eat()+eat(foodType)+eat(foodType, quantity)

四、工程实践中的典型应用

4.1 重载实践场景

框架开发之Log工具类：

public class Logger {
    public static void log(String message) {
        System.out.println("[INFO] " + message);
    }
  
    public static void log(String message, Throwable error) {
        System.out.println("[ERROR] " + message);
        error.printStackTrace();
    }
  
    public static void log(String format, Object... args) {
        System.out.printf("[DEBUG] " + format + "\n", args);
    }
}

4.2 重写实践场景

Spring框架的模板模式：

public abstract class JdbcTemplate {
    // 不可变的算法骨架
    public final List<?> query(String sql) {
        // 获取连接
        Connection conn = getConnection();
        // 交给子类实现结果处理
        return processResult(conn.execute(sql));
    }
  
    protected abstract List<?> processResult(ResultSet rs);
}

public class UserDao extends JdbcTemplate {
    @Override
    protected List<User> processResult(ResultSet rs) {
        // 具体的结果处理逻辑
    }
}

五、高级技术内幕揭秘

5.1 Java语法糖与重载陷阱

public class VarArgsTrap {
    void process(int... nums) {}
    void process(int num1, int num2) {}
  
    public static void main(String[] args) {
        VarArgsTrap obj = new VarArgsTrap();
        obj.process(1,2);  // 优先匹配确定参数方法
        obj.process(1);    // 只能调用变参版本
    }
}

5.2 桥接方法与泛型重写

interface Processor<T> {
    void process(T obj);
}

class StringProcessor implements Processor<String> {
    // 编译器生成桥接方法：
    // public void process(Object s){ process((String)s); }
    @Override
    public void process(String s) {
        System.out.println("Processing: " + s);
    }
}

六、常见踩坑与解决方案指南

6.1 重载参数优先级谜题

public class Confusion {
    void exec(Object obj) { System.out.println("Object"); }
    void exec(String str) { System.out.println("String"); }
  
    public static void main(String[] args) {
        new Confusion().exec(null);  // 输出String而非Object！
    }
}

回避策略：

使用@Param注解显式限定
避免重载参数类型存在继承关系

6.2 构造器重写迷思

特殊方法不能被重写

父类构造器

子类构造器必须直接声明

正确写法：

class Parent {
    Parent(int value) {}
}

class Child extends Parent {
    Child() {
        super(0);  // 必须显式调用父类构造器
    }
}

性能优化建议： ✅ 慎用自动装箱触发意外重载 ✅ 核心方法避免过多重载版本（建议不超过5个） ✅ 用@Override注解严格校验重写操作 ✅ IDE设置为自动检测重载冲突

扩展思考：

Java 11的var关键字对重载机制的影响？
接口默认方法与类方法的重载优先级
记录类（Record）在方法重载中的特殊表现

实战演练：

// 方法签名字符串生成实验
public class SignatureTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Method method = SignatureTest.class.getMethod("test", int.class);
        System.out.println("方法签名：" + method.toString());  // 显示完整签名
    }
  
    public static void test(int param) {}
}

终极对比表：

┌───────────────┬─────────────────────┬──────────────────────┐
│   维度        │ 静态多态（重载）     │ 动态多态（重写）      │
├───────────────┼─────────────────────┼──────────────────────┤
│ 绑定时机      │ 编译时               │ 运行时               │
│ 对象类型      │ 无关                 │ 关键依赖             │
│ 性能消耗      │ 无额外开销           │ vtable查询开销       │
│ 设计目标      │ 功能多样性           │ 行为扩展性           │
└───────────────┴─────────────────────┴──────────────────────┘

💡 深度讨论：为何Java不将this.getClass()信息纳入重载决策机制？ 📚 推荐阅读：