Перегрузка методов

Напомним, что имя функции в сочетании с числом параметров и их типами называется сигнатурой функции. Тип возвращаемого значения и имена параметров в сигнатуру не входят. Понятие сигнатуры важно при задании подпрограмм с одинаковыми именами, но разными списками параметров – перегрузке (overloading) подпрограмм. Методы, имеющие одинаковое имя, но разные сигнатуры, разрешается перегружать. Если же сигнатуры совпадают, перегрузка запрещена. Для задания перегруженных методов в Java не требуется никаких дополнительных действий по сравнению с заданием обычных методов. Если же перегрузка запрещена, компилятор выдаст сообщение об ошибке.

Чаще всего перегружают конструкторы при желании иметь разные их варианты, так как имя конструктора определяется именем класса. Например, рассмотренные ранее конструкторы

Circle(Graphics g, Color bgColor){

…

}

и

Circle(Graphics g, Color bgColor, int r){

…

}

отличаются числом параметров, поэтому перегрузка разрешена.

Вызов перегруженных методов синтаксически не отличается от вызова обычных методов, но всё-таки в ряде случаев возникает некоторая специфика из-за неочевидности того, какой вариант метода будет вызван. При разном числе параметров такой проблемы, очевидно, нет. Если же два варианта методов имеют одинаковое число параметров, и отличие только в типе одного или более параметров, возможны логические ошибки.

Напишем класс Math1, в котором имеется подпрограмма-функция product , вычисляющая произведение двух чисел, у которой имеются варианты с разными целыми типами параметров. Пример полезен как для иллюстрации проблем, связанных с вызовом перегруженных методов, так и для исследования проблем арифметического переполнения.

public class Math1 {

public static byte product(byte x, byte y){

return x*y;

}

public static short product(short x, short y){

return x*y;

}

public static int product(int x, int y){

return x*y;

}

public static char product(char x, char y){

return x*y;

}

public static long product(long x, long y){

return x*y;

}

}

Такое задание методов разрешено, так как сигнатуры перегружаемых вариантов различны. Обратим внимание на типы возвращаемых значений – они могут задаваться по желанию программиста. Подпрограммы заданы как методы класса (static) для того, чтобы при их использовании не пришлось создавать объект.

Если бы мы попытались задать такие варианты методов:

public static byte product(byte x, byte y){

return x*y;

}

public static int product(byte a, byte b){

return a*b;

}

то компилятор выдал бы сообщение об ошибке, так как у данных вариантов одинаковая сигнатура. - Ни тип возвращаемого значения, ни имена параметров на сигнатуру не влияют.

Если при вызове метода product параметры имеют типы, совпадающие с заданными в одном из перегруженных вариантов, всё просто. Но что произойдёт в случае, когда в качестве параметра будут переданы значения типов byte и int? Какой вариант будет вызван? Проверка идёт при компиляции программы, при этом перебираются все допустимые варианты. В нашем случае это product(int x, int y) и product(long x, long y). Остальные варианты не подходят из-за типа второго параметра – тип подставляемого значенния должен иметь диапазон значений, “вписывающийся” в диапазон вызываемого метода. Из допустимых вариантов выбирается тот, который ближе по типу параметров, то есть в нашем случае product(int x, int y).

Если среди перегруженных методов среди разрешённых вариантов не удаётся найти предпочтительный, при компиляции класса, где делается вызов, выдаётся диагностика ошибки. Так бы случилось, если бы мы имели следующую реализацию класса Math2

public class Math2 {

public static int product(int x, byte y){

return x*y;

}

public static int product(byte x, int y){

return x*y;

}

}

и в каком-нибудь другом классе имели переменные byte b1, b2 и сделали вызов Math1.product(b1,b2). Оба варианта перегруженного метода подходят, и выбрать более подходящий невозможно. Отметим, что класс Math2 при этом компилируется без проблем – в самом нём ошибок нет. Проблема в том классе, который его использует.

Самая неприятная особенность перегрузки – вызов не того варианта метода, на который рассчитывал программист. Особо опасные ситуации при этом возникают в случае, когда перегруженные методы отличаются типом параметров, и в качестве таких параметров выступают объектные переменные. В этом случае близость совместимых типов определяется по близости в иерархии наследования – по числу этапов наследования. Отметим, что выбор перегруженного варианта проводится статически, на этапе компиляции. Поэтому тип, используемый для этого выбора, определяется типом объектной переменной, передаваемой в качестве параметра, а не типом объекта, который этой переменной назначен.