Java函数的重载和重写的区别及其原理

Java函数的重载和重写是面向对象编程中重要的概念，用于实现多态性。虽然它们都涉及到函数，但它们的实现方式和原理有很大的不同。

1. 重载（Overloading）

重载是指在同一个类中定义多个同名函数，但这些函数具有不同的参数类型、个数或顺序。当调用这些函数时，编译器会根据传递的参数来确定具体调用哪个函数。

例如，以下代码定义了一个名为“add” 的类，该类中包含两个同名函数“add”，但参数不同：

class add{
    public int add(int x, int y){
        return x + y;
    }
    
    public int add(int x, int y, int z){
        return x + y + z;
    }
}

在以上代码中，add 类中包含两个名为 “add” 的函数，其参数个数和类型不同。这是函数重载的一个典型例子。

调用函数时，编译器会根据传递的参数类型来确定调用哪个函数。例如，如果传递两个整数，则编译器会调用 个“add”函数，如果传递三个整数，则编译器会调用第二个“add”函数。

函数重载的优点在于可以减少函数名称的冲突，提高程序的可读性和可维护性。

2. 重写（Overriding）

重写是指子类重写父类中同名的函数，以实现特定的功能需求，这种行为被称为“覆盖”。当调用该函数时，运行时系统会根据调用对象的实际类型动态地调用该函数。

例如，以下代码定义了一个父类“Animal”和一个子类“Dog”，子类中重写了父类的“move”函数。

class Animal{
    public void move(){
        System.out.println("动物在移动");
    }
}
 
class Dog extends Animal{
   public void move(){
      System.out.println("狗在跑");
   }
}

在以上代码中，子类“Dog”重写了父类“Animal”的“move”函数，以实现不同的行为。当创建一个“Dog”对象并调用“move”函数时，系统会自动调用子类“Dog”的“move”函数。

函数重写的目的在于通过继承实现多态性，提高程序的灵活性和可扩展性。

3. 区别及原理

函数重载和重写的差异在于：

- 重载是指同名函数的不同版本，具有不同的参数类型、个数或顺序，是编译时行为。

- 重写是指子类重写父类中同名函数，以实现特定的功能需求，是运行时行为。

重载中，编译器根据传递参数的类型和个数确定哪个函数被调用。而在重写中，运行时系统根据调用对象的实际类型动态地调用适当的函数。

这是因为 Java 是一种静态绑定的语言，指在编译时确定函数的调用对象，具体实现由运行时系统处理。

在函数重载中，编译器在编译时根据参数的类型和数量生成不同的函数定义，并将其绑定到适当的函数调用上。在函数重写中，编译器生成一个虚函数表（Vtable）并将其与类的定义一起存储。在运行时，系统将根据对象的实际类型查找适合的虚函数表，并调用相应的函数。

总之，函数重载是编译器根据传递参数的类型和数量决定调用哪个函数；函数重写是在运行时确定调用哪个函数，根据当前对象的实际类型决定调用父类还是子类中的函数。这两种技术在面向对象编程中都非常重要，理解它们之间的差异和原理对于理解多态性和提高代码可读性是至关重要的。