Przesłanianie metod w Javie

Cześć! Używasz już metod Java i dużo o nich wiesz. Prawdopodobnie spotkałeś się z sytuacją, w której jedna klasa ma wiele metod o tej samej nazwie, ale różnych parametrach. Pamiętasz, że w tych przypadkach używaliśmy przeciążania metod. Dzisiaj rozważamy inną sytuację. Wyobraź sobie, że mamy jedną wspólną metodę, ale musi ona robić różne rzeczy w różnych klasach. Jak wdrażamy to zachowanie? Aby to zrozumieć, rozważmy klasę nadrzędną Animal , która reprezentuje zwierzęta, i utworzymy w niej metodę speak :

public class Animal {

   public void speak() {

       System.out.println("Hello!");
   }
}

Chociaż dopiero zaczęliśmy pisać program, prawdopodobnie dostrzegasz potencjalny problem: na świecie jest wiele zwierząt i wszystkie „mówią” inaczej: koty miauczą, kaczki kwaczą, a węże syczą. Nasz cel jest prosty: unikać tworzenia mnóstwa metod mówienia. Zamiast tworzyć metodę catSpeak() do miauczenia, metodę snakeSpeak() do syczenia itp., chcemy wywołać metodę speak()metoda i syk węża, miauczenie kota i szczekanie psa. Możemy to łatwo osiągnąć za pomocą nadpisywania metod. Wikipedia podaje następujące wyjaśnienie terminu „przesłanianie”: Przesłanianie metod w programowaniu zorientowanym obiektowo to funkcja języka, która pozwala podklasie lub klasie potomnej na zapewnienie określonej implementacji metody, która jest już zapewniana przez jedną z jej nadklas lub klasy nadrzędne To jest zasadniczo poprawne. Zastępowanie metod pozwala wziąć pewną metodę klasy nadrzędnej i napisać własną implementację w każdej klasie podrzędnej. Nowa implementacja „zastępuje” implementację rodzica w klasie potomnej. Zobaczmy, jak to wygląda na przykładzie. Utwórz 4 klasy, które dziedziczą naszą klasę Animal :

public class Bear extends Animal {
   @Override
   public void speak() {
       System.out.println("Growl!");
   }
}
public class Cat extends Animal {

   @Override
   public void speak() {
       System.out.println("Meow!");
   }
}

public class Dog extends Animal {

   @Override
   public void speak() {
       System.out.println("Woof!");
   }
}


public class Snake extends Animal {

   @Override
   public void speak() {
       System.out.println("Hiss!");
   }
}

„Oto mały lifehack na przyszłość: aby zastąpić metody klasy nadrzędnej, przejdź do kodu klasy podrzędnej w IntelliJ IDE, kliknij Ctrl+O i wybierz z menu opcję „Zastąp metody…”. Przyzwyczaj się do używania klawiszy skrótu od samego początku — pomoże ci to szybciej pisać programy!Aby określić zachowanie, którego potrzebujemy, zrobiliśmy kilka rzeczy:

1. W każdej klasie potomnej utworzyliśmy metodę o takiej samej nazwie jak metoda klasy nadrzędnej.


2. Powiedzieliśmy kompilatorowi, że nazwanie metody tak samo jak w klasie nadrzędnej nie jest przypadkowe: chcemy nadpisać jej zachowanie. Aby przekazać to kompilatorowi, nad metodą ustawiamy adnotację @Override.
   Umieszczona nad metodą adnotacja @Override informuje kompilator (a także programistów czytających Twój kod): „Wszystko jest w porządku. To nie jest pomyłka. Nie jestem zapominalski. Mam świadomość, że taka metoda już istnieje i chcę ją zastąpić”.


3. Napisaliśmy implementację, której potrzebujemy dla każdej klasy potomnej. Po wywołaniu metody speak() wąż powinien syczeć, niedźwiedź warczeć itp.

Zobaczmy, jak to działa w programie:

public class Main {

   public static void main(String[] args) {

       Animal animal1 = new Dog();
       Animal animal2 = new Cat();
       Animal animal3 = new Bear();
       Animal animal4 = new Snake();

       animal1.speak();
       animal2.speak();
       animal3.speak();
       animal4.speak();
   }
}

Wyjście konsoli:

Woof!
Meow!
Growl!
Hiss!

Doskonały! Wszystko działa jak powinno! Stworzyliśmy 4 zmienne referencyjne, które przechowują obiekty klasy nadrzędnej Animal i przypisaliśmy im instancje 4 różnych klas potomnych. W rezultacie każdy obiekt wykazuje swoje własne zachowanie. Dla każdej klasy potomnej nadpisana metoda speak() zastąpiła „natywną” metodę speak() w klasie Animal (która po prostu wyświetla komunikat „Hello!”). Zastępowanie ma kilka ograniczeń:

1. Metoda nadpisana musi mieć takie same parametry jak metoda nadrzędna.

   Jeśli metoda speak klasy nadrzędnej ma parametr String , zastąpiona metoda w klasie podrzędnej musi również mieć parametr String . W przeciwnym razie kompilator wygeneruje błąd:

   public class Animal {
   
      public void speak(String s) {
   
          System.out.println("Hello! " + s);
      }
   }
   
   public class Cat extends Animal {
   
      @Override // Error!
      public void speak() {
          System.out.println("Meow!");
      }
   }




2. Zastąpiona metoda musi mieć ten sam zwracany typ co metoda nadrzędna.

   W przeciwnym razie otrzymamy błąd kompilatora:

   public class Animal {
   
      public void speak() {
   
          System.out.println("Hello!");
      }
   }
   
   
   public class Cat extends Animal {
   
      @Override
      public String speak() {         // Error!
          System.out.println("Meow!");
          return "Meow!";
      }
   }




3. Modyfikator dostępu w zastąpionej metodzie musi być taki sam jak w metodzie „oryginalnej”:

   public class Animal {
   
         public void speak() {
   
               System.out.println("Hello!");
         }
   }
   
   public class Cat extends Animal {
   
          @Override
          private void speak() {      // Error!
              System.out.println("Meow!");
          }
   }

Nadpisywanie metod w Javie jest jednym ze sposobów implementacji polimorfizmu (zasady OOP, którą opisaliśmy w poprzedniej lekcji). Oznacza to, że jego główną zaletą jest ta sama elastyczność, o której mówiliśmy wcześniej. Możemy zbudować prosty i logiczny system klas, z których każda ma określone zachowanie (psy szczekają, koty miauczą), ze wspólnym interfejsem — jedna metoda speak() dla wszystkich zamiast wielu metod, np. dogSpeak() , speakCat () itd.