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访问修饰符对方法重写的影响：深入解析与最佳实践

article 2024/12/25 14:54:49

在Java中，方法重写（Method Overriding）是实现多态性的核心机制之一。通过方法重写，子类可以提供与父类中同名方法的具体实现，从而定制或扩展父类的行为。然而，在方法重写的过程中，访问修饰符（Access Modifiers）的选择对方法的可见性和行为有着重要影响。本文将深入探讨访问修饰符对方法重写的影响，并提供最佳实践建议。

1. 方法重写与访问修饰符的关系

在Java中，方法重写要求子类中的方法与父类中的方法具有相同的方法签名（方法名、参数列表和返回类型）。然而，访问修饰符在方法重写中也有其特定的规则和限制。

1.1 访问修饰符的分类

Java提供了四种访问修饰符，用于控制类、方法、变量和构造函数的可见性：

public：公共的，表示对所有类可见。
protected：受保护的，表示对同一包内的类和所有子类可见。
default（包级私有）：默认的，表示对同一包内的类可见。
private：私有的，表示仅对同一类内部可见。

1.2 方法重写中的访问修饰符规则

在方法重写中，访问修饰符的选择需要遵循以下规则：

访问修饰符不能更严格：子类中重写的方法的访问修饰符不能比父类中的方法更严格。例如，如果父类中的方法是protected，那么子类中的方法可以是protected或public，但不能是private或default。
访问修饰符可以更宽松：子类中重写的方法的访问修饰符可以比父类中的方法更宽松。例如，如果父类中的方法是protected，那么子类中的方法可以是public。

示例代码：

class Parent {
    protected void display() {
        System.out.println("Parent display");
    }
}

class Child extends Parent {
    @Override
    public void display() {
        System.out.println("Child display");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Parent obj = new Child();
        obj.display(); // 输出: Child display
    }
}

在这个示例中，Child类重写了Parent类的display方法，并且子类方法的访问修饰符比父类方法更宽松（从protected变为public），这是允许的。

2. 访问修饰符对方法重写的影响

2.1 `public` 修饰符

public修饰符是最宽松的访问修饰符，表示对所有类可见。在方法重写中，如果父类中的方法是public，那么子类中的方法也必须是public。

示例代码：

class Parent {
    public void display() {
        System.out.println("Parent display");
    }
}

class Child extends Parent {
    @Override
    public void display() {
        System.out.println("Child display");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Parent obj = new Child();
        obj.display(); // 输出: Child display
    }
}

2.2 `protected` 修饰符

protected修饰符表示对同一包内的类和所有子类可见。在方法重写中，如果父类中的方法是protected，那么子类中的方法可以是protected或public。

示例代码：

class Parent {
    protected void display() {
        System.out.println("Parent display");
    }
}

class Child extends Parent {
    @Override
    protected void display() {
        System.out.println("Child display");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Parent obj = new Child();
        obj.display(); // 输出: Child display
    }
}

2.3 `default`（包级私有）修饰符

default修饰符表示对同一包内的类可见。在方法重写中，如果父类中的方法是default，那么子类中的方法也必须是default。

示例代码：

class Parent {
    void display() {
        System.out.println("Parent display");
    }
}

class Child extends Parent {
    @Override
    void display() {
        System.out.println("Child display");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Parent obj = new Child();
        obj.display(); // 输出: Child display
    }
}

2.4 `private` 修饰符

private修饰符表示仅对同一类内部可见。在方法重写中，private方法不能被重写，因为它们对子类是不可见的。

示例代码：

class Parent {
    private void display() {
        System.out.println("Parent display");
    }
}

class Child extends Parent {
    // 编译错误: 无法重写 private 方法
    // @Override
    // void display() {
    //     System.out.println("Child display");
    // }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Parent obj = new Child();
        // 编译错误: display 方法是 private 的，无法在类外部访问
        // obj.display();
    }
}