Java支持方法重載的原因
Java為什麼要支持方法重載
為什麼要使用重載?而不是把一個方法名字換成不同的。
任何編程語言中都具備的一項重要特性就是名稱。當你創建一個對象時,就會給此對象分配的內存空間一個名稱。一個方法就是一種行為的名稱。通過名稱引用所各種對象,屬性和方法。良好的命名可以讓系統易於理解和修改。
將人類語言細微的差別映射到編程語言中會產生一個問題。通常,相同的詞可以表達多種不同的含義——它們被”重載”瞭。特別是當含義的差別很小時,這會更加有用。
你會說”清洗襯衫”、“清洗車”和”清洗狗”。而如果硬要這麼說就會顯得很愚蠢:“以洗襯衫的方式洗襯衫”、“以洗車的方式洗車”和”以洗狗的方式洗狗”,因為聽眾根本不需要區分行為的動作。大多數人類語言都具有”冗餘”性,所以即使漏掉幾個詞,你也能明白含義。你不需要對每個概念都使用不同的詞匯——可以從上下文推斷出含義。
大多數編程語言(尤其是 C)要求為每個方法(在這些語言中經常稱為函數)提供一個獨一無二的標識符。所以,你不能有一個 print()
函數既能打印整型,也能打印浮點型——每個函數名都必須不同。
但在 Java (C++) 中,還有一個因素也促使瞭必須使用方法重載:構造器。因為構造器方法名肯定與類名相同,所以一個類中隻會有一個構造器名。
那麼你怎麼通過不同方式創建一個對象?例如,你想創建一個類,這個類的初始化方式有兩種:一種是標準化方式,另一種是從文件中讀取信息的方式。你需要兩個構造器:無參構造器和有一個 String 類型參數的構造器,該參數傳入文件名。兩個構造器具有相同的名字——與類名相同。因此,方法重載是必要的,它允許方法具有相同的方法名但接收的參數不同。盡管方法重載對於構造器很重要,但也可以對任何方法很方便地進行重載。
重載構造器和方法:
class Tree { int height; Tree() { System.out.println("Planting a seedling"); height = 0; } Tree(int initialHeight) { height = initialHeight; System.out.println("Creating new Tree that is " + height + " feet tall"); } void info() { System.out.println("Tree is " + height + " feet tall"); } void info(String s) { System.out.println(s + ": Tree is " + height + " feet tall"); } } public class Overloading { public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i < 5; i++) { Tree t = new Tree(i); t.info(); t.info("overloaded method"); } new Tree(); } }
一個 Tree 對象既可以是一顆樹苗,使用無參構造器,也可以是一顆在溫室中已長大的樹,已經有一定高度,這就需要有參構造器。
你也許想以多種方式調用 info()
。比如,如果你想打印額外的消息,就可以使用 info(String)
方法。若你無話可說,就可以使用 info()
方法。用兩個命名定義完全相同的概念看起來很奇怪,而使用方法重載,你就可以使用一個命名來定義一個概念。
區分重載方法
如果兩個方法命名相同,Java是怎麼知道你調用的是哪個呢?
有一條簡單的規則:每個被重載的方法必須有獨一無二的參數列表。
除瞭通過參數列表的不同來區分兩個相同命名的方法,其他也沒什麼方式瞭。你甚至可以根據參數列表中的參數順序來區分不同的方法,盡管這會造成代碼難以維護。
重載與基本類型
基本類型可以自動從小類型轉為大類型。當這與重載結合時,這會令人有點困惑:
public class PrimitiveOverloading { void f1(char x) { System.out.print("f1(char)"); } void f1(byte x) { System.out.print("f1(byte)"); } void f1(short x) { System.out.print("f1(short)"); } void f1(int x) { System.out.print("f1(int)"); } void f1(long x) { System.out.print("f1(long)"); } void f1(float x) { System.out.print("f1(float)"); } void f1(double x) { System.out.print("f1(double)"); } void f2(byte x) { System.out.print("f2(byte)"); } void f2(short x) { System.out.print("f2(short)"); } void f2(int x) { System.out.print("f2(int)"); } void f2(long x) { System.out.print("f2(long)"); } void f2(float x) { System.out.print("f2(float)"); } void f2(double x) { System.out.print("f2(double)"); } void f3(short x) { System.out.print("f3(short)"); } void f3(int x) { System.out.print("f3(int)"); } void f3(long x) { System.out.print("f3(long)"); } void f3(float x) { System.out.print("f3(float)"); } void f3(double x) { System.out.print("f3(double)"); } void f4(int x) { System.out.print("f4(int)"); } void f4(long x) { System.out.print("f4(long)"); } void f4(float x) { System.out.print("f4(float)"); } void f4(double x) { System.out.print("f4(double)"); } void f5(long x) { System.out.print("f5(long)"); } void f5(float x) { System.out.print("f5(float)"); } void f5(double x) { System.out.print("f5(double)"); } void f6(float x) { System.out.print("f6(float)"); } void f6(double x) { System.out.print("f6(double)"); } void f7(double x) { System.out.print("f7(double)"); } void testConstVal() { System.out.print("5: "); f1(5);f2(5);f3(5);f4(5);f5(5);f6(5);f7(5); System.out.println(); } void testChar() { char x = 'x'; System.out.print("char: "); f1(x);f2(x);f3(x);f4(x);f5(x);f6(x);f7(x); System.out.println(); } void testByte() { byte x = 0; System.out.print("byte: "); f1(x);f2(x);f3(x);f4(x);f5(x);f6(x);f7(x); System.out.println(); } void testShort() { short x = 0; System.out.print("short: "); f1(x);f2(x);f3(x);f4(x);f5(x);f6(x);f7(x); System.out.println(); } void testInt() { int x = 0; System.out.print("int: "); f1(x);f2(x);f3(x);f4(x);f5(x);f6(x);f7(x); System.out.println(); } void testLong() { long x = 0; System.out.print("long: "); f1(x);f2(x);f3(x);f4(x);f5(x);f6(x);f7(x); System.out.println(); } void testFloat() { float x = 0; System.out.print("float: "); f1(x);f2(x);f3(x);f4(x);f5(x);f6(x);f7(x); System.out.println(); } void testDouble() { double x = 0; System.out.print("double: "); f1(x);f2(x);f3(x);f4(x);f5(x);f6(x);f7(x); System.out.println(); } public static void main(String[] args) { PrimitiveOverloading p = new PrimitiveOverloading(); p.testConstVal(); p.testChar(); p.testByte(); p.testShort(); p.testInt(); p.testLong(); p.testFloat(); p.testDouble(); } }
輸出:
5: f1(int)f2(int)f3(int)f4(int)f5(long)f6(float)f7(double)
char: f1(char)f2(int)f3(int)f4(int)f5(long)f6(float)f7(double)
byte: f1(byte)f2(byte)f3(short)f4(int)f5(long)f6(float)f7(double)
short: f1(short)f2(short)f3(short)f4(int)f5(long)f6(float)f7(double)
int: f1(int)f2(int)f3(int)f4(int)f5(long)f6(float)f7(double)
long: f1(long)f2(long)f3(long)f4(long)f5(long)f6(float)f7(double)
float: f1(float)f2(float)f3(float)f4(float)f5(float)f6(float)f7(double)
double: f1(double)f2(double)f3(double)f4(double)f5(double)f6(double)f7(double)
若傳入的參數類型大於方法期望接收的參數類型,你必須首先做縮窄轉換,否則編譯器就會報錯。
返回值的重載
經常會有人困惑,“為什麼隻能通過類名和參數列表,不能通過方法的返回值區分方法呢?”。例如以下兩個方法,它們有相同的命名和參數,但是很容易區分:
void f(){} int f() {return 1;}
有些情況下,編譯器很容易就可以從上下文準確推斷出該調用哪個方法,如 int x = f()
。
但是,你可以調用一個方法且忽略返回值。這叫做調用一個函數的副作用,因為你不在乎返回值,隻是想利用方法做些事。所以如果你直接調用 f()
,Java 編譯器就不知道你想調用哪個方法,閱讀者也不明所以。因為這個原因,所以你不能根據返回值類型區分重載的方法。為瞭支持新特性,Java 8 在一些具體情形下提高瞭猜測的準確度,但是通常來說並不起作用。
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