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方法重写以及里氏替换原则

翩翩逐晚风 2023-09-21 原文

一、方法重写（override）

  1. 在子类中将父类的方法再重新定义一遍称之为方法重写

  2. 什么时候需要方法重写：

    • 如果父类继承的方法不能满足子类的需要，或者不适合子类的需要。此时子类可以从父类继承的方法重写定义为满足自己需要的方法。

    在下例中，Cat类继承了Pet的sound方法，但是并不适用于cat，此时可以进行方法的重写。

public class Pet {
    private int weight ;
    private String color;
    //方法sound
    public void sound(){
    }
}

public class Cat extends Pet {
    @Override//方法重写，实现猫叫
    public void sound() {
        System.out.println("喵喵喵");
    }
}

再创建一个Dog类，让Dog类也继承Pet类，并且也进行方法重写，实现狗的叫声

public class Dog extends Pet{
    @Override
    public void sound(){
        System.out.println("汪汪汪");
    }
}

在main方法中创建对象，调用sound方法，输出cat和dog的叫声

public class PetShop{//宠物店
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        dog.sound();//调用狗的sound()
        Cat cat = new Cat();
        cat.sound();//调用猫的sound()
    }
}

使用方法重写的注意事项：

  • 在方法重写时，方法的返回值、方法名、参数都要和父类一样，否则就算不是方法重写了，而是cat类新定义的方法。
  • 子类方法覆盖父类方法，必须要保证子类访问权限大于父类访问权限
    public void sound(){
    }//Pet类中为public

而在子类中，访问权限为private，访问权限低于父类而报错

public class Dog extends Pet{
    @Override
    private void sound(){//private处报错
        System.out.println("汪汪汪");
    }
}
  • 重写的方法所抛出的异常必须和被重写方法的所抛出的异常一致，或者是其子类

二、里氏替换原则

里氏替换原则（父类引用指向子类实例）

  • 里氏替换原则主要阐述了有关继承的一些原则，也就是什么时候应该使用继承，什么时候不应该使用继承，以及其中蕴含的原理。里氏替换原是继承复用的基础，它反映了基类与子类之间的关系，是对开闭原则的补充，是对实现抽象化的具体步骤的规范。
  • 简单的理解为一个软件实体如果使用的是一个父类，那么一定适用于其子类，而且它察觉不出父类对象和子类对象的区别。也就是说，软件里面，把父类都替换成它的子类，程序的行为没有变化。如果软件开发中使用的是其子类的话，由于子类含有一些父类所没有的特征，所以父类不能代替其子类。相反，子类一定含有父类的公开的方法，那么子类一定可以代替父类，也就是使用父类的地方都可以使用子类

在上边的例子中，我们每次都是创建了cat或者dog对象来调用sound方法，是指定了猫叫还是狗叫。那么如果要求的是一只pet来叫呢？

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Pet pet = new Dog();
        pet.sound();//pet调用Dog中sound方法
        pet = new Cat();
        pet.sound();//pet调用Cat中sound方法
    }
}

在例子中，将父类Pet的引用指向了子类的实例，通过pet调用sound方法，将子类替代了父类。

父类引用指向子类对象的结论：

  • 父类引用可以代表任何其子类对象，代码表现为 Pet pet = new Dog() 或者 Pet pet = new Cat()
  • 父类引用指向哪个子类对象，调用的方法就是哪个子类中的方法。
  • 父类引用指向子类对象其实是增强了父类的功能。

由于子类含有一些父类所没有的特征，所以父类不能代替其子类

例如

 public void climb(){
        System.out.println("猫猫爬树中。。。");
    }//Cat类新增的方法

在Cat类中新增了父类没有的climb()方法

pet = new Cat();
pet.sound();
pet.climb();//climb处报错

代码报错了，为什么呢？

因为父类引用调用方法时，必须知道子类有哪些方法，知道的才能调用，不知道的是不能调用的。

子类Cat新增的climb()方法父类并不知道，但是父类一定知道子类从父类继承的方法。

所以父类引用只能调用子类与父类保持继承关系的方法。可以是重写的方法。

里氏替换中的调用规则

  • 父类引用只能调用子类从父类继承的方法。
  • 当子类重写父类方法后，父类引用调用的是子类重写的方法，否则调用子类从父类继承的方法。
里氏方法soundcodestrong

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