Java 泛型协变式覆盖和泛型重载

Java 泛型协变式覆盖和泛型重载

@author ixenos

1.协变式覆盖(Override)

在JDK 1.4及以前，子类方法如果要覆盖超类的某个方法，必须具有完全相同的方法签名，包括返回值也必须完全一样。

JDK 5开始，只要子类方法与超类方法具有相同的方法签名，或者子类方法的返回值是超类方法的子类型(增加了对协变返回值的支持)，就可以覆盖。这样有什么好处呢？以Object类的clone方法为例：

class Object {

 ...

 public Object clone() { ... }

}

在5.0以前，如果子类需要重载clone方法，必须像下面这样写代码：

class Point {

 public int x;

 public int y;

 public Point(int x, int y) { this.x=x; this.y=y; }

 public Object clone() { return new Point(x,y); }

}

虽然在我们的Point类里，clone方法总是返回一个Point类型的对象，但却必须把返回类型写成Object，在外部使用clone方法时也必须使用恼人的强制类型转换。

在Java5.0以后，我们就可以利用新的覆盖规则，像下面这样编写代码：

class Point {

 public int x;

 public int y;

 public Point(int x, int y) { this.x=x; this.y=y; }

 public Point clone() { return new Point(x,y); }

}

这样，我们就可以直接使用Point p2 = p1.clone(); 而不用强制类型转换了。

2．泛型重载(overload)

Java的方法重载一般指在同一个类中的两个同名方法，规则是：两个方法必须具有不同的方法签名。因此形式参数必须不相同，使得编译器能够区分开这两个重载的方法。由于编译器不能仅仅通过方法的返回值类型来区分重载方法，所以如果两个方法只有返回类型不同，其它完全一样，编译是不能通过的。（泛型、重载是java语言级别的，但“擦除”技术是关于实现的，它关系到合法class文件的生成，而合法的class文件才能被jvm接受，jvm本来就支持签名相同，但返回类型不同的方法存在。）

　　在java语言角度的添加这种限制也是自然的。比如两个方法：

　　void test(int i);

　　int test(int i);

　　编译器不能确定到底应该调用哪个方法，所以这种情况在java中不允许存在。

　　但是，对于这两个方法test(ArrayList<String> list)和test(ArrayList<Integer> list),在java语言的级别，即编译时，也可以是合法的重载！

　　因为编译器可以通过参数类型信息来确定调用哪个版本。再加上返回类型不同，经过编译和类型擦除得到的两个方法是可以在class文件中共存的。这样问题就解决了。

在泛型方法的重载时，这个规则变化如下：

class Overloaded {

 public static int sum(List<Integer> ints) {

    int sum = 0;

    for (int i : ints) sum += i;

    return sum;

 }

 public static String sum(List<String> strings) {

    StringBuffer sum = new StringBuffer();

    for (String s : strings) sum.append(s);

    return sum.toString();

 }

}

上面是两个泛型方法的重载例子，由于Java的泛型采用擦除法实现，List<Integer>和List<String>在运行时是完全一样的，都是List类型。也就是，擦除后的方法签名如下：

int sum(List)

String sum(List)

JVM允许这两个方法进行重载(overload!)，虽然它们的方法签名相同(形参)，只有返回值类型不同。这在两个普通方法的重载中是不允许的。

当然了，如果两个泛型方法的参数在擦除后相同，而且返回值类型也完全一样，那编译肯定是不能通过的。

类似地，一个类不能同时实现两个具有相同擦除的接口。如Class A implements Comparable<Integer>, Comparable<Long>。

　　总结一下，

　　如果两个泛型方法在擦除泛型信息后，如果只是具有相同的参数类型，而返回值不一样，就可以进行重载；

2016-09-05 17:39:18更新：

　　此类泛型重载在JDK 1.7及以上编译时已不允许。

JDK7、8是不可以编译的，需要用JDK6才可以（答案中的均使用oracle jdk提供的编译器）。

首先，按道理这个本来就应该报错，从Java语言层面来说，方法重载依赖于相同的方法名、不同的参数个数、类型、顺序，而List<Integer>和List<String>类型擦除后都为List<E>，从而不符合方法重载的要求。
但是，为什么会说这种依赖返回值可以通过甚至正常运行，原因在于，编译后的俩个方法在class中的signature分别为
(Ljava/util/List<Ljava/lang/Integer;>;)I
(Ljava/util/List<Ljava/lang/String;>;)Ljava/lang/String;
它们可以合法的共存在一个class文件中。

从jdk7开始呢，编译期做了check，保证了behavior一致，所以报错

参考链接：
http://bugs.java.com/view_bug.do?bug_id=6182950
作者：葫芦娃
链接：https://www.zhihu.com/question/37802781/answer/75883080
来源：知乎
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