В чём разница между перегрузкой (overloading) и переопределением (overriding) методов?

Короткий ответ

Перегрузка (overloading) — наличие в одном классе нескольких методов с одинаковым именем и разным списком параметров; нужный вариант выбирает компилятор по типам аргументов, поэтому это полиморфизм времени компиляции. Переопределение (overriding) — изменение реализации унаследованного метода в классе-наследнике при сохранении сигнатуры; реализацию выбирает JVM по фактическому типу объекта на этапе выполнения.

Как это работает подробнее

Механизмы удобно сравнивать по нескольким осям: где происходит, как связаны сигнатуры и когда выбирается реализация.

• Где происходит. Перегрузка — внутри одного класса; переопределение — между родителем и наследником.
• Сигнатура. При перегрузке параметры обязаны отличаться; при переопределении — обязаны совпадать, а возвращаемый тип должен быть тем же или ковариантным (подтипом).
• Момент выбора. Перегрузка — на этапе компиляции; переопределение — на этапе выполнения, по фактическому типу объекта.
• Ограничения. Переопределить можно только унаследованный не-static, не-final, не-private метод; модификатор доступа нельзя делать строже. Перегружаются любые методы, включая статические и конструкторы. Корректное переопределение помечают аннотацией @Override.

Пример кода

OverloadVsOverride.javaКопировать

class Calculator {
    // перегрузка: одинаковое имя, разные параметры
    int sum(int a, int b) {
        return a + b;
    }
    double sum(double a, double b) {
        return a + b;
    }
}
class Animal {
    void voice() {
        System.out.println("Звук");
    }
}
class Cat extends Animal {
    // переопределение: та же сигнатура, новая реализация
    @Override
    void voice() {
        System.out.println("Мяу");
    }
}

Что использовать на практике