Mecanismo de substituição de método ou substituição em Java

Olá! Você já usa métodos em Java e sabe muito sobre eles. Você provavelmente já se deparou com uma situação em que havia muitos métodos em uma classe com o mesmo nome, mas com argumentos diferentes. Se você se lembra, nesses casos usamos o mecanismo de sobrecarga de métodos. Hoje vamos analisar uma situação diferente. Imagine que temos um método comum, mas ele deve fazer coisas diferentes dependendo da classe em que foi chamado. Como implementar esse comportamento? Para descobrir, vamos pegar uma classe pai Animalque denota animais e criar um método nela voice- “ voz ”:

public class Animal {

   public void voice() {

       System.out.println("Voice!");
   }
}

Embora tenhamos apenas começado a escrever o programa, você provavelmente pode ver o problema potencial: há muitos animais no mundo, e todos eles “falam” de maneira diferente: gatos miam, patos grasnam, cobras sibilam. Nosso objetivo é simples: evitar a criação de vários métodos para votar. Em vez de criar métodos voiceCat()para miar, voiceSnake()assobiar, etc., queremos voice()que a cobra sibile, o gato mie e o cachorro latir quando o método for chamado. Podemos conseguir isso facilmente usando o mecanismo de substituição de método (Override em Java) . A Wikipedia fornece a seguinte explicação do termo “substituição”: A substituição de método na programação orientada a objetos é um dos recursos de uma linguagem de programação que permite que uma subclasse ou classe filha forneça uma implementação específica de um método já implementado em uma das superclasses ou classes parentais. É, em geral, correto. A substituição permite que você pegue um método de uma classe pai e escreva sua própria implementação desse método em cada classe descendente. A nova implementação irá “substituir” o pai na classe filha. Vamos ver como isso fica com um exemplo. Vamos criar 4 classes sucessoras para nossa classe Animal:

public class Bear extends Animal {
   @Override
   public void voice() {
       System.out.println("Р-р-р!");
   }
}
public class Cat extends Animal {

   @Override
   public void voice() {
       System.out.println("Meow!");
   }
}

public class Dog extends Animal {

   @Override
   public void voice() {
       System.out.println("Woof!");
   }
}


public class Snake extends Animal {

   @Override
   public void voice() {
       System.out.println("Ш-ш-ш!");
   }
}

Um pequeno truque para o futuro: para substituir os métodos da classe pai, vá para o código da classe descendente no Intellij IDE a, pressione Ctrl+O e selecione “ Substituir métodos... ” no menu. Acostume-se a usar teclas de atalho desde o início, isso irá acelerar a escrita de programas! Para definir o comportamento que queríamos, fizemos algumas coisas:

1. Criamos um método em cada classe descendente com o mesmo nome do método da classe pai.

2. Dissemos ao compilador que nomeamos o método da mesma forma que na classe pai por um motivo: queríamos substituir seu comportamento. Para esta “mensagem” ao compilador, colocamos uma anotação @Override no método .
   A anotação @Override colocada acima de um método diz ao compilador (e aos programadores que leem seu código também): “Está tudo bem, isso não é um erro ou esquecimento meu. Lembro que esse método já existe e quero substituí-lo."

3. Escrevemos a implementação necessária para cada classe descendente. Quando chamada, uma cobra voice()deve sibilar, um urso deve rosnar, etc.

Vamos ver como isso funcionará no programa:

public class Main {

   public static void main(String[] args) {

       Animal animal1 = new Dog();
       Animal animal2 = new Cat();
       Animal animal3 = new Bear();
       Animal animal4 = new Snake();

       animal1.voice();
       animal2.voice();
       animal3.voice();
       animal4.voice();
   }
}

Saída do console: Uau! Miau! Rrr! Shhh! Ótimo, tudo funciona como deveria! Criamos 4 variáveis ​​de referência da classe pai Animale as atribuímos a 4 objetos diferentes das classes descendentes. Como resultado, cada objeto se comporta de maneira diferente. Para cada uma das classes descendentes, o método substituído voice()substituiu o método “nativo” voice()da classe Animal(que simplesmente envia “Voice!” para o console). A substituição tem uma série de limitações:

1. O método substituído deve ter os mesmos argumentos do método pai.

   Se um método voiceem uma classe pai aceita como input String, o método substituído na classe filha também deve aceitar como input String, caso contrário o compilador gerará um erro:

   public class Animal {
   
      public void voice(String s) {
   
          System.out.println("Voice! " + s);
      }
   }
   
   public class Cat extends Animal {
   
      @Override//error!
      public void voice() {
          System.out.println("Meow!");
      }
   }




2. O método substituído deve ter o mesmo tipo de retorno do método pai.

   Caso contrário, receberemos um erro de compilação:

   public class Animal {
   
      public void voice() {
   
          System.out.println("Voice!");
      }
   }
   
   
   public class Cat extends Animal {
   
      @Override
      public String voice() {         //error!
          System.out.println("Meow!");
          return "Meow!";
      }
   }




3. O modificador de acesso de um método substituído também não pode diferir do “original”:

   public class Animal {
   
      public void voice() {
   
          System.out.println("Voice!");
      }
   }
   
   public class Cat extends Animal {
   
      @Override
      private void voice() {      //error!
          System.out.println("Meow!");
      }
   }

A substituição de métodos em Java é uma das ferramentas para implementar a ideia de polimorfismo (o princípio da OOP, sobre o qual falamos na última palestra). Portanto, a principal vantagem de utilizá-lo será a mesma flexibilidade de que falamos anteriormente. Podemos construir um sistema de classes simples e lógico, cada uma das quais terá um comportamento específico (cachorros latem, gatos miam), mas com uma única interface - um método voice()para todos em vez de um monte de métodos voiceDog(), voiceCat()etc.