【Java编程教程】详解Java 协变返回类型

IT咸鱼

发布于 2025-05-20 18:30:48

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协变返回类型指定返回类型可以在与子类相同的方向上变化。

在 Java5 之前，不可能通过改变返回类型来覆盖任何方法。但是现在，从 Java5 开始，如果子类重写任何返回类型为 Non-Primitive 的方法，但它会将其返回类型更改为子类类型，则可以通过更改返回类型来重写方法。让我们举一个简单的例子：

注意：如果您是 Java 初学者，请跳在了解 OOP 概念后再返回阅读本篇教程。

# 协变返回类型的简单示例

文件名：B1.java

class A{    
A get(){return this;}    
}    

class B1 extends A{    
@Override  
B1 get(){return this;}    
void message(){System.out.println("欢迎使用协变返回类型");}    

public static void main(String args[]){    
new B1().get().message();    
}    
}

输出：

欢迎使用协变返回类型

上面的例子可以看到，A类的get()方法的返回类型是A，B类的get()方法的返回类型是B。两种方法返回类型不同，但都是方法重写. 这称为协变返回类型。关注公众号鸭哥聊Java，获取651页Java面试题

# 协变返回类型的优点

以下是协变返回类型的优点。

协变返回类型有助于避免类层次结构中令人困惑的类型转换，使代码更易用、可读和可维护。
在方法覆盖中，协变返回类型提供了拥有更多指向返回类型的自由。
协变返回类型有助于防止返回时的运行时ClassCastExceptions。

让我们举个例子来理解协变返回类型的优点。

文件名：CovariantExample.java

class A1  
{  
    A1 foo()  
{  
        return this;  
    }  

    void print()  
{  
        System.out.println("Inside the class A1");  
    }  
}  


// A2 是 A1 的子类  
class A2 extends A1  
{  
    @Override  
    A1 foo()  
{  
        return this;  
    }  

    void print()  
{  
        System.out.println("Inside the class A2");  
    }  
}  

// A3 是 A2 的子类  
class A3 extends A2  
{  
    @Override  
    A1 foo()  
{  
        return this;  
    }  

    @Override  
    void print()  
{  
        System.out.println("Inside the class A3");  
    }  
}  

public class CovariantExample  
{  
    // main方法  
    public static void main(String argvs[])  
{  
       A1 a1 = new A1();  

       //这样写是没问题的  
       a1.foo().print();  

       A2 a2 = new A2();  

       // 我们需要进行类型转换才能实现  
             // 读者更清楚创建的对象类型    
       ((A2)a2.foo()).print();  

       A3 a3 = new A3();  

       // 进行类型转换  
       ((A3)a3.foo()).print();  
    }  
}

输出：

Inside the class A1
Inside the class A2
Inside the class A3

解释：在上面的程序中，A3类继承了A2类，A2类继承了A1类。因此，A1 是类 A2 和 A3 的父类。因此，类 A2 和 A3 的任何对象也是类型 A1。由于方法foo()的返回类型在每个类中都是相同的，我们不知道该方法实际返回的对象的确切类型。我们只能推断返回的对象将是 A1 类型，这是最通用的类。

我们不能确定返回的对象是 A2 还是 A3。这是我们需要进行类型转换以找出从方法foo()返回的对象的特定类型的地方. 它不仅使代码冗长；它还需要程序员的精确度，以确保正确完成类型转换；否则，很有可能获得ClassCastException。

更糟的是，想想层次结构下降到 10 - 15 个类甚至更多的情况，并且在每个类中，方法foo()具有相同的返回类型。这足以让代码的读者和编写者陷入噩梦。关注公众号Java面试那些事儿，获取651页Java面试题

写上面的更好的方法是：

文件名：CovariantExample.java

class A1  
{  
    A1 foo()  
{  
        return this;  
    }  

    void print()  
{  
        System.out.println("Inside the class A1");  
    }  
}  

// A2 是 A1 的子类  
class A2 extends A1  
{  
    @Override  
    A2 foo()  
{  
        return this;  
    }  

    void print()  
{  
        System.out.println("Inside the class A2");  
    }  
}  

// A3 是 A2 的子类  
class A3 extends A2  
{  
    @Override  
    A3 foo()  
{  
        return this;  
    }  

    @Override  
    void print()  
{  
        System.out.println("Inside the class A3");  
    }  
}  

public class CovariantExample  
{  
    // main方法  
    public static void main(String argvs[])  
{  
       A1 a1 = new A1();  
       a1.foo().print();    
       A2 a2 = new A2();     
       a2.foo().print();  
       A3 a3 = new A3();  
       a3.foo().print();   
    }  
}

输出：

Inside the class A1
Inside the class A2
Inside the class A3

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原始发表：2023-03-31，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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