static关键字：重载、重写以及this和super的作用

这篇文章扩展了我们之前对 static 关键字的讨论，重点关注静态上下文中的方法重载和方法覆盖的概念方法。我们还将探讨 this 和 super 关键字在静态上下文中如何表现（或不表现）。

如果您不熟悉 static 关键字，首先了解静态变量和静态方法可能会有所帮助。

由于本文涉及 this 和 super 在静态上下文中的行为，因此您可能还想了解一下 This 关键字和 Super 关键字。

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本文的关键主题：

1. 静态方法的重载

2. 为什么静态方法不能被覆盖

3. 在静态上下文中使用 this 和 super 关键字

4. 演示关键概念的示例

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1. 重载静态方法

在Java中，重载允许同名的方法存在不同的参数列表。静态方法可以像实例方法一样被重载。但是，请记住，重载发生在编译时。

代码示例：

package keywords.static_keyword;

public class StaticVariables {

    static int idStatic = 1;

    public StaticVariables(String name) {
        this.id = ++idStatic;
        this.name = name;
    }

    int id;
    String name;

    static void displayText() {
        System.out.println("DisplayText called. ID: " + idStatic);
    }

    // Overloaded static method with a parameter
    static void displayText(String name) {
        System.out.println("Overloaded DisplayText called. Name: " + name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        StaticVariables.displayText();
        StaticVariables.displayText("Static Overload Example");
    }
}

解释：

• 方法重载：displayText方法重载有两个版本——一个不带参数，一个带字符串参数。

• 这是合法，因为Java可以在编译时期间根据参数列表区分这两个方法。

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2. 为什么静态方法不能被重写

Java 不允许重写静态方法。由于静态方法绑定到类而不是对象实例，因此它们不参与运行时多态性，这是方法重写的基础。

但是，静态变量是继承的并且可以被子类访问或修改。

代码示例：

package keywords.static_keyword;

public class StaticVariables {

    static int idStatic = 1;

    public StaticVariables(String name) {
        this.id = ++idStatic;
        this.name = name;
    }

    int id;
    String name;

    static void displayText() {
        System.out.println("DisplayText called. ID: " + idStatic);
    }

    // Overloaded static method with a parameter
    static void displayText(String name) {
        System.out.println("Overloaded DisplayText called. Name: " + name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        StaticVariables.displayText();
        StaticVariables.displayText("Static Overload Example");
    }
}

解释：

• 无重写：注释掉的@Override方法演示了重写静态方法的尝试，这会导致编译时错误，因为重写仅适用于实例方法。

• 静态变量继承：即使静态方法不能被重写，静态变量也是可以继承的，并且可以在子类中访问或修改。

• 调用静态方法：静态方法必须使用类名调用，如果它们在同一个类中，则必须直接调用。

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3. 在静态上下文中使用 this 和 super 关键字

• this 关键字：指类的当前实例。由于静态方法不对任何实例进行操作，在静态上下文中使用它会导致编译时错误。

例子：

package keywords.static_keyword;

public class CannotOverrideStaticMethod extends StaticVariables {

    public CannotOverrideStaticMethod(String name) {
        super(name);
    }

    // Attempting to override the static method 
    // This will cause a compile-time error
    /*
    @Override
    static void displayText() {
        System.out.println("Overridden DisplayText");
    }
    */

    @Override
    void display() {
        // Static variables are inherited from the parent class
        idStatic = 90;  // Access and modify the parent's static variable
        System.out.println("ID: " + idStatic + ", Name: " + name);
        super.display();  // Call the parent class's non-static method
    }

    // Correct way to use static methods from the parent class
    static void displayText() {
        StaticVariables.displayText(); // Call the parent class static method
    }

    public static void main(String[] args) {
        displayText();  // Calls the static method defined in this class
    }
}

• super 关键字：同样，super 关键字指的是父类的实例。 由于静态方法属于类而不是实例，因此 super 在静态上下文中也是无效的。

例子：

static void displayText() {
    // Cannot use 'this' in a static context
    this.display();  // --> Compile-time error
}

附加说明：

• 概念 1：重写启用依赖于实例的运行时多态性。由于静态方法不与实例关联，因此无法覆盖它们。但是，静态变量是继承的并且可以在子类中访问或修改，如示例所示。

• 概念2：this 和 super 都引用一个实例——this 引用当前对象的成员，而 super 引用父对象的成员。由于静态方法独立于任何实例运行，因此 this 和 super 都不能在静态方法或静态块中使用。

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4. 关键概念总结

• 静态方法可以重载：可以定义多个名称相同但参数列表不同的静态方法。此问题在编译时期间解决。

• 静态方法不能被重写：由于静态方法属于类而不是实例，因此它们不支持运行时多态性。

• 静态变量是继承的：子类中可以访问和修改父类的静态变量。

• 静态上下文中没有 this 或 super：由于静态方法不对实例进行操作，因此不能使用 this 和 super 关键字。

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结论

在这篇文章中，我们介绍了重载和重写静态方法的细微差别，讨论了在静态上下文中使用 this 和 super 的限制，并解释了静态变量在继承中的行为方式。这些概念对于理解 Java 中静态成员与实例成员的区别至关重要。

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