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重载与覆盖


  通过前面的例子应当掌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;
  
  注意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。如果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。
  
  如果删除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仍旧可以顺利通过,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;。
  
  如果再次放回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,如果我们重新编译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 如果找不到适当的方法,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。

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