今天真正要講的是overriding。但在進入主題之前，先做點熱身運動：

淺談Overloading

• 物件導向程式設計領域有兩個文字相似而意義不同的術語：overloading和overriding。其中overriding就是本篇主題，下面會詳細說明。而overloading則另有所指。
• Overloading意思是在同一namespace下，允許多個名稱相同而其signature(註1)不同的方法(函數)並存。'signature'又是另一個術語，指函數的名稱以及其參數的個數和型別，但不包括函數的傳回值(註2)。
• Overloading常譯作「多載」或「重載」，筆者認為都未能充分達意。較為貼切的中譯，筆者認為是「同名異式」。較長但準確傳達了overloading的原義。
• 以下是C++的overloading範例程式：

  #include <iostream>
  using namespace std;
  
  class Tree {
      public:
          string breed;
          Tree(string myBreed){   // constructor
              breed = myBreed;
          }
  
      // Overloading: 以下兩個blossom()函數名稱相同，但參數不同，即signature不同。
      // C++視作不同的函數。
      void blossom(string startDate, string endDate){
          cout << "The blooming season of peaches will start from " << startDate << " till " << endDate << " this year." << endl;
      }
  
      // signature是函數名稱加上參數(個數、型別)，一般不包括傳回值。
      void blossom(string month){
          cout << this->breed << " blossoms in " << month << '.' << endl;
      }
  };
  
  
  int main(void) {
      Tree tree("KV Plum");
      tree.blossom("March 6", "April 28");  // 呼叫有兩個參數的blossom()。
      cout << endl;
      tree.blossom("May");           // 呼叫只有一個參數的blossom()。
      return 0;
  }
  

• 輸出：
  
• 從上例可見，同一namespace下，類別內有兩個都叫作blossom()的member functions。這樣不但不會報錯，在呼叫時，C++的compiler還會依不同參數，自動找到正確的那個函數。
• Overloading也算是polymorphism的一種，稱為compile-time polymorphism，或曰static or early binding。Polymorphism是物件導向的精華和「最終目的」，留待最後才說明。
• 回到Python。基於當初的語言設計理念和特性，Python並無overloading機制。在同一namespace(借C++用語)下，只要函數名稱相同，就算signature有異，也會後者蓋掉前者。筆者看過有人用一些奇奇怪怪的方法模擬出Python的overloading，筆者覺得實用性不高，就不介紹了。

Overriding

• Overriding在繼承的第一篇「起手式」中就有提及，不過未詳加說明。當時是考慮到第一篇是入門磚，不宜放太多材料。所以將繼承的overriding這個重要概念留到今天才正式介紹。
• 定義：維基百科對overriding的解釋是：

  Method overriding, in object-oriented programming, is a language feature that allows a subclass or child class to provide a specific implementation of a method that is already provided by one of its superclasses or parent classes. It allows for a specific type of polymorphism (subtyping).

• 用中文來說，就是在物件導向的繼承體系中，父類別原已提供某個方法(函數)，子類別本可直接取用，但由於某些原因，子類別內再定義一個名稱相同(註3)的方法。當子類別呼叫該方法時，編譯器找尋該方法的程序是：先搜尋本類別，找到名稱相符者即執行之。找不到就往上一層在其父類別搜尋，找到執行，找不到則再往上找，一直找到最頂端的「炎黃二帝」為止(我們都是「炎黃子孫」嘛)。
• 好有一比，要吃年夜飯老爸本來已準備好一個名為dine()的方法，內容為在家自己煮。孝順兒子則認為不好勞煩兩老，他特地也寫了一個dine()方法，內容則是到外面高檔餐廳享用。最後執行的是兒子的想法。這就是overriding。不知這比喻恰不恰當。
• 講理論不如看code，還是沿用Tree類別：

  class Tree():
      def __init__(self, breed: str, age: int, height: int):   # constructor
          self.__breed = breed
          self.__age = age
          self.__height = height
  
      @property
      def breed(self) -> str:
          return self.__breed
  
      def show_info(self):
          print(f'{self.__breed=:10}{self.__age=:<10,}{self.__height=:<10,}')
  
      # Parent class has already defined a blossom() method.
      def blossom(self, start_date: str, end_date: str):
          print(f'Parent: The blooming season of peaches will start from {start_date} till {end_date} this year.')    
  
  
  class Hardwood(Tree):   # Inherited from Tree
      ...   # construtor略
  
      # Child's blossom() will replace(override) the parent's.
      def blossom(self, blossom_count: int):
          print(f'The estimated blossoms of this {self.breed} would be around {blossom_count:,} this season.')    
  

• 印證程式：

  tree = Hardwood('peach', 1000, 20)
  tree.show_info()
  print()
  tree.blossom(1_500)
  

• 輸出：
  
• tree.show_info()這行code，由於子類別Hardwood()並未定義自己的show_info()方法，所以Python的interpreter就往上找，看父類別有無同名方法。結果找到了，當然就執行囉。
• 至於tree.blossom(1_500)這行，Python的interpreter一看：唔，我自己(Hardwood類別)就有blossom()方法啦(雖然父類別也有個blossom())，不必往上找，就是它了。最後呼叫的是子類別自己的blossom()，而不是父類別的。
• 眼尖讀者一定看出，上面的code父子兩個blossom()方法的signature不一樣耶，會不會是這個原因，Python才「要仔唔要乸」(註4)，選擇了子類別的方法？
• 那麼我們就再來驗證囉：

  class Tree():
      def __init__(self, breed: str, age: int, height: int):   # constructor
          self.__breed = breed
          self.__age = age
          self.__height = height
  
      @property
      def breed(self) -> str:
          return self.__breed
  
      def show_info(self):
          print(f'{self.__breed=:10}{self.__age=:<10,}{self.__height=:<10,}')
  
      # Parent class has already defined a blossom() method.
      def blossom(self, start_date: str, end_date: str):
          print(f'Parent: The blooming season of peaches will start from {start_date} till {end_date} this year.')    
  
  class Hardwood(Tree):   # Inherited from Tree
      ...   # construtor略
  
      # Child's blossom() will replace(override) the parent's.
      def blossom(self, start_date: str, end_date: str):
          print(f'Child: The blooming season of peaches will start from {start_date} till {end_date} this year.')    
  

• 這回子類別的blossom()方法修正成和父類別一樣，都接受兩個str型別的參數。父子兩個blossosm()'s的signature一致了：

  tree = Hardwood('peach', 1000, 20)
  tree.show_info()
  print()
  tree.blossom('March 6', 'April 28')vo
  

• 輸出如下：
  
• 執行的依然是子類別的方法。這就非常清楚了：Python不管父子方法signature相不相同，只要同名即觸發overriding。

Overriding總結

• Overriding是繼承機制下的產物。對此產物的作用，到目前為止我們的理解是：overriding目的是子類別「修正」或「取代」父類別的同名方法。父子兩類別「內容不同」，但「意圖一致」。比如上例都是「開花」(blossom)，只是「開」的方法有所不同。
• 不過，overriding還有一個重要任務。還記得OO的終極目的是Polymorphism這句話嗎？Overriding機制其實就是為日後的多型Polymorphism鋪路。
• 另外有一點必須說明：overriding和前面講的overloading在觸發時機上大大不同。Overriding是run-time時才決定的，所以也稱為dynamic or late binding。正因是run-time，才能實踐最後的Polymorphism。

註1: signature的中文有「簽章」、「簽名」、「簽名式」等多個譯名。筆者乾脆都用英文。

註2: 有關signature包不包括函數傳回值問題，一般是不包括，也有人認為包括或在某些情形下包括。而大部分C++的compilers都不允許同一namespace下有兩個名稱相同、參數數目型別相同，只有傳回值不同的函數。

註3: 在C++，如果父子的member functions雖同名但signature不同，呼叫的當然是子類別的function。這時根本不存在overriding問題。

註4: 粵俗，意即寧願留下兒子，趕走母親。