解析Java函数重载和重写的区别

Java函数重载和重写是面向对象编程中常见的概念，它们有相似的表面现象，但是实则存在着很大的区别。本文将比较Java函数重载和重写，从多个方面来分析它们的异同点。

1. 定义和使用

重载（Overload）是指在同一个类中，多次定义同名方法，但这些方法的参数列表不同，返回值类型可以相同也可以不同。例如：

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

double add(double a, double b) {
    return a + b;
}

重写（Override）是指子类继承父类后，对父类的方法进行重写，使得子类拥有自己的版本。重写的方法名、参数个数和类型以及返回值类型必须与父类相同。例如：

class Animal {
    public void run() {
        System.out.println("animal is running");
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("dog is running");
    }
}

重载和重写的定义和使用非常简单和直接，通过参数列表和方法名是否相同来区分它们的含义。

2. 作用范围

重载和重写的作用范围是不同的。重载只能在同一个类中实现，而且它必须要保证方法名相同，参数列表不同。而重写则是子类对父类方法的重写，只能在继承的子类中实现。

3. 多态性

重载是编译时多态，也叫静态多态，它的方法分派是根据参数类型进行的，而不是根据对象的内容进行的。在调用方法之前，编译器就已经确定了方法的正确版本。例如：

class Demo {
    void demo(int a) {
        System.out.println("a: " + a);
    }

    void demo(int a, int b) {
        System.out.println("a and b: " + a + "," + b);
    }
}

public class Overloading {

    public static void main(String[] args) {
        Demo d = new Demo();
        d.demo(10);
        d.demo(10, 20);
    }
}

重写是运行时多态，也叫动态多态，它的方法分派是根据对象内容进行的，而不是根据参数类型进行的。在方法调用时，JVM会动态判断调用对象实际所属的类，并调用相应的方法。例如：

class Animal {
    public void run() {
        System.out.println("animal is running");
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("dog is running");
    }
}

public class OverrideDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Animal a = new Animal();
        a.run();

        Animal d = new Dog();
        d.run();
    }
}

在上述代码中，变量a是Animal类型，调用a.run()时会调用Animal类的run方法，所以输出“animal is running”；变量d是Dog类型，调用d.run()时会调用Dog类重写的run方法，所以输出“dog is running”，这就是多态的应用。如果在调用时，JVM只根据变量类型来分派方法，就不可能实现多态了。

4. 参数列表和返回类型

重载和重写的本质区别在于参数列表和返回类型。重载只要求方法名相同，参数列表不同，返回类型可以相同也可以不同。而重写必须保证方法签名相同，包括方法名、参数列表和返回类型。如果不同的话，就无法覆盖父类的方法，也就不能实现重写。

5. 执行顺序

重载和重写的执行顺序也是不同的。重载是在编译时就完成了方法选择，所以执行时只需要根据方法参数的不同来选择不同的方法执行即可。而重写是在运行时根据对象的实际类型来选择方法执行的，需要比较对象的类型和方法签名来确定调用哪个方法，所以它的执行过程比较耗时。

结论

重载和重写虽然有相似之处，但本质上是完全不同的概念。重载只是为了方便调用，通过不同的参数列表来实现同一个方法的多个版本。而重写则是子类对父类方法的重新实现，以满足新的需求和特定条件。它们的实现方法、作用范围、多态性和参数列表等方面都存在着很大的区别，程序员需要在使用时注意区分，以避免产生错误。