在继承关系中，子类如果定义了一个与父类方法签名完全相同的方法，被称为覆写(Override)。

例如，在Person类中，我们定义了run()方法：

class Person {

public void run() {

System.out.println("Person.run");

}

}

在子类Student中，覆写这个run()方法：

class Student extends Person {

@Override

public void run() {

System.out.println("Student.run");

}

}

Override和Overload不同的是，如果方法签名如果不同，就是Overload，Overload方法是一个新方法；如果方法签名相同，并且返回值也相同，就是Override。

注意：方法名相同，方法参数相同，但方法返回值不同，也是不同的方法。在Java程序中，出现这种情况，编译器会报错。

class Person {

public void run() { … }

}

class Student extends Person {

// 不是Override，因为参数不同:

public void run(String s) { … }

// 不是Override，因为返回值不同:

public int run() { … }

}

加上@Override可以让编译器帮助检查是否进行了正确的覆写。希望进行覆写，但是不小心写错了方法签名，编译器会报错。

// override

----

public class Main {

public static void main(String[] args) {

}

}

class Person {

public void run() {}

}

public class Student extends Person {

@Override // Compile error!

public void run(String s) {}

}

但是@Override不是必需的。

在上一节中，我们已经知道，引用变量的声明类型可能与其实际类型不符，例如：

Person p = new Student();

现在，我们考虑一种情况，如果子类覆写了父类的方法：

// override

----

public class Main {

public static void main(String[] args) {

Person p = new Student();

p.run(); // 应该打印Person.run还是Student.run?

}

}

class Person {

public void run() {

System.out.println("Person.run");

}

}

class Student extends Person {

@Override

public void run() {

System.out.println("Student.run");

}

}

那么，一个实际类型为Student，引用类型为Person的变量，调用其run()方法，调用的是Person还是Student的run()方法？

运行一下上面的代码就可以知道，实际上调用的方法是Student的run()方法。因此可得出结论：

Java的实例方法调用是基于运行时的实际类型的动态调用，而非变量的声明类型。

这个非常重要的特性在面向对象编程中称之为多态。它的英文拼写非常复杂：Polymorphic。

多态

多态是指，针对某个类型的方法调用，其真正执行的方法取决于运行时期实际类型的方法。例如：

Person p = new Student();

p.run(); // 无法确定运行时究竟调用哪个run()方法

有童鞋会问，从上面的代码一看就明白，肯定调用的是Student的run()方法啊。

但是，假设我们编写这样一个方法：

public void runTwice(Person p) {

p.run();

p.run();

}

它传入的参数类型是Person，我们是无法知道传入的参数实际类型究竟是Person，还是Student，还是Person的其他子类，因此，也无法确定调用的是不是Person类定义的run()方法。

所以，多态的特性就是，运行期才能动态决定调用的子类方法。对某个类型调用某个方法，执行的实际方法可能是某个子类的覆写方法。这种不确定性的方法调用，究竟有什么作用？

我们还是来举栗子。

假设我们定义一种收入，需要给它报税，那么先定义一个Income类：

class Income {

protected double income;

public double getTax() {

return income * 0.1; // 税率10%

}

}

对于工资收入，可以减去一个基数，那么我们可以从Income派生出SalaryIncome，并覆写getTax()：

class Salary extends Income {

@Override

public double getTax() {

if (income <= 5000) {

return 0;

}

return (income - 5000) * 0.2;

}

}

如果你享受国务院特殊津贴，那么按照规定，可以全部免税：

class StateCouncilSpecialAllowance extends Income {

@Override

public double getTax() {

return 0;

}

}

现在，我们要编写一个报税的财务软件，对于一个人的所有收入进行报税，可以这么写：

public double totalTax(Income... incomes) {

double total = 0;

for (Income income: incomes) {

total = total + income.getTax();

}

return total;

}

来试一下：

// Polymorphic

----

public class Main {

public static void main(String[] args) {

// 给一个有普通收入、工资收入和享受国务院特殊津贴的小伙伴算税:

Income[] incomes = new Income[] {

new Income(3000),

new Salary(7500),

new StateCouncilSpecialAllowance(15000)

};

System.out.println(totalTax(incomes));

}

public static double totalTax(Income... incomes) {

double total = 0;

for (Income income: incomes) {

total = total + income.getTax();

}

return total;

}

}

class Income {

protected double income;

public Income(double income) {

this.income = income;

}

public double getTax() {

return income * 0.1; // 税率10%

}

}

class Salary extends Income {

public Salary(double income) {

super(income);

}

@Override

public double getTax() {

if (income <= 5000) {

return 0;

}

return (income - 5000) * 0.2;

}

}

class StateCouncilSpecialAllowance extends Income {

public StateCouncilSpecialAllowance(double income) {

super(income);

}

@Override

public double getTax() {

return 0;

}

}

观察totalTax()方法：利用多态，totalTax()方法只需要和Income打交道，它完全不需要知道Salary和StateCouncilSpecialAllowance的存在，就可以正确计算出总的税。如果我们要新增一种稿费收入，只需要从Income派生，然后正确覆写getTax()方法就可以。把新的类型传入totalTax()，不需要修改任何代码。

可见，多态具有一个非常强大的功能，就是允许添加更多类型的子类实现功能扩展，却不需要修改基于父类的代码。

覆写Object方法

因为所有的class最终都继承自Object，而Object定义了几个重要的方法：

toString()：把instance输出为String；

equals()：判断两个instance是否逻辑相等；

hashCode()：计算一个instance的哈希值。

在必要的情况下，我们可以覆写Object的这几个方法。例如：

class Person {

...

// 显示更有意义的字符串:

@Override

public String toString() {

return "Person:name=" + name;

}

// 比较是否相等:

@Override

public boolean equals(Object o) {

// 当且仅当o为Person类型:

if (o instanceof Person) {

Person p = (Person) o;

// 并且name字段相同时，返回true:

return this.name.equals(p.name);

}

return false;

}

// 计算hash:

@Override

public int hashCode() {

return this.name.hashCode();

}

}

调用super

在子类的覆写方法中，如果要调用父类的被覆写的方法，可以通过super来调用。例如：

class Person {

protected String name;

public String hello() {

return "Hello, " + name;

}

}

Student extends Person {

@Override

public String hello() {

// 调用父类的hello()方法:

return super.hello() + "!";

}

}

final

继承可以允许子类覆写父类的方法。如果一个父类不允许子类对它的某个方法进行覆写，可以把该方法标记为final。用final修饰的方法不能被Override：

class Person {

protected String name;

public final String hello() {

return "Hello, " + name;

}

}

Student extends Person {

// compile error: 不允许覆写

@Override

public String hello() {

}

}

如果一个类不希望任何其他类继承自它，那么可以把这个类本身标记为final。用final修饰的类不能被继承：

final class Person {

protected String name;

}

// compile error: 不允许继承自Person

Student extends Person {

}

对于一个类的实例字段，同样可以用final修饰。用final修饰的字段在初始化后不能被修改。例如：

class Person {

public final String name = "Unamed";

}

对final字段重新赋值会报错：

Person p = new Person();

p.name = "New Name"; // compile error!

可以在构造方法中初始化final字段：

class Person {

public final String name;

public Person(String name) {

this.name = name;

}

}

这种方法更为常用，因为可以保证实例一旦创建，其final字段就不可修改。

练习

给一个有工资收入和稿费收入的小伙伴算税。

小结

子类可以覆写父类的方法(Override)，覆写在子类中改变了父类方法的行为；

Java的方法调用总是作用于运行期对象的实际类型，这种行为称为多态；

final修饰符有多种作用：

final修饰的方法可以阻止被覆写；

final修饰的class可以阻止被继承；

final修饰的field必须在创建对象时初始化，随后不可修改。