关键字: java 面试题 继承 变量的覆盖 属性


作者:臧圩人(zangweiren)
网址:http://zangweiren.javaeye.com


我们来看看这么一道题:

Java代码

1. class ParentClass {  
2.     public int i = 10;  
3. }  
4.   
5. public class SubClass extends ParentClass {  
6.     public int i = 30;  
7.   
8.     public static void main(String[] args) {  
9.         ParentClass parentClass = new SubClass();  
10.         SubClass subClass = new SubClass();  
11.         System.out.println(parentClass.i + subClass.i);  
12.     }  
13. }



控制台的输出结果是多少呢?20?40?还是60?



变量,或者叫做类的属性,在继承的情况下,如果父类和子类存在同名的变量会出现什么情况呢?这就是这道题要考查的知识点——变量(属性)的覆盖。



这个问题虽然简单,但是情况却比较复杂。因为我们不仅要考虑变量、静态变量和常量三种情况,还要考虑private、friendly(即不加访问修饰符)、protected和public四种访问权限下对属性的不同影响。



我们先从普通变量说起。依照我们的惯例,先来看一段代码:


Java代码


    1. class ParentClass {  
    2.     private String privateField = "父类变量--private";  
    3.   
    4.     /* friendly */String friendlyField = "父类变量--friendly";  
    5.   
    6.     protected String protectedField = "父类变量--protected";  
    7.   
    8.     public String publicField = "父类变量--public";  
    9.   
    10.     // private的变量无法直接访问,因此我们给他增加了一个访问方法  
    11.     public String getPrivateFieldValue() {  
    12.         return privateField;  
    13.     }  
    14. }  
    15.   
    16. public class SubClass extends ParentClass {  
    17.     private String privateField = "子类变量--private";  
    18.   
    19.     /* friendly */String friendlyField = "子类变量--friendly";  
    20.   
    21.     protected String protectedField = "子类变量--protected";  
    22.   
    23.     public String publicField = "子类变量--public";  
    24.   
    25.     // private的变量无法直接访问,因此我们给他增加了一个访问方法  
    26.     public String getPrivateFieldValue() {  
    27.         return privateField;  
    28.     }  
    29.   
    30.     public static void main(String[] args) {  
    31.         // 为了便于查阅,我们统一按照private、friendly、protected、public的顺序  
    32.         // 输出下列三种情况中变量的值  
    33.   
    34.         // ParentClass类型,ParentClass对象  
    35.         ParentClass parentClass = new ParentClass();  
    36.         System.out.println("ParentClass parentClass = new ParentClass();");  
    37.         System.out.println(parentClass.getPrivateFieldValue());  
    38.         System.out.println(parentClass.friendlyField);  
    39.         System.out.println(parentClass.protectedField);  
    40.         System.out.println(parentClass.publicField);  
    41.   
    42.         System.out.println();  
    43.   
    44.         // ParentClass类型,SubClass对象  
    45.         ParentClass subClass = new SubClass();  
    46.         System.out.println("ParentClass subClass = new SubClass();");  
    47.         System.out.println(subClass.getPrivateFieldValue());  
    48.         System.out.println(subClass.friendlyField);  
    49.         System.out.println(subClass.protectedField);  
    50.         System.out.println(subClass.publicField);  
    51.   
    52.         System.out.println();  
    53.   
    54.         // SubClass类型,SubClass对象  
    55.         SubClass subClazz = new SubClass();  
    56.         System.out.println("SubClass subClazz = new SubClass();");  
    57.         System.out.println(subClazz.getPrivateFieldValue());  
    58.         System.out.println(subClazz.friendlyField);  
    59.         System.out.println(subClazz.protectedField);  
    60.         System.out.println(subClazz.publicField);  
    61.     }  
    62. }


    这段代码的运行结果如下:


    1. ParentClass parentClass = new ParentClass(); 
    2. 父类变量--private 
    3. 父类变量--friendly 
    4. 父类变量--protected 
    5. 父类变量--public 
    6.  
    7. ParentClass subClass = new SubClass(); 
    8. 子类变量--private 
    9. 父类变量--friendly 
    10. 父类变量--protected 
    11. 父类变量--public 
    12.  
    13. SubClass subClazz = new SubClass(); 
    14. 子类变量--private 
    15. 子类变量--friendly 
    16. 子类变量--protected 
    17. 子类变量--public


    从上面的结果中可以看出,private的变量与其它三种访问权限变量的不同,这是由于方法的重写(override)而引起的。关于重写知识的回顾留给以后的章节,这里我们来看一下其它三种访问权限下变量的覆盖情况。



    分析上面的输出结果就会发现,变量的值取决于我们定义的变量的类型,而不是创建的对象的类型。



    在上面的例子中,同名的变量访问权限也是相同的,那么对于名称相同但是访问权限不同的变量,情况又会怎样呢?事实胜于雄辩,我们继续来做测试。由于private变量的特殊性,在接下来的实验中我们都把它排除在外,不予考虑。



    由于上面的例子已经说明了,当变量类型是父类(ParentClass)时,不管我们创建的对象是父类(ParentClass)的还是子类(SubClass)的,都不存在属性覆盖的问题,因此接下来我们也只考虑变量类型和创建对象都是子类(SubClass)的情况。



    Java代码



    1. class ParentClass {  
    2.     /* friendly */String field = "父类变量";  
    3. }  
    4.   
    5. public class SubClass extends ParentClass {  
    6.     protected String field = "子类变量";  
    7.   
    8.     public static void main(String[] args) {  
    9.         SubClass subClass = new SubClass();  
    10.         System.out.println(subClass.field);  
    11.     }  
    12. }


    运行结果:


    • 子类变量


    Java代码


      1. class ParentClass {  
      2.     public String field = "父类变量";  
      3. }  
      4.   
      5. public class SubClass extends ParentClass {  
      6.     protected String field = "子类变量";  
      7.   
      8.     public static void main(String[] args) {  
      9.         SubClass subClass = new SubClass();  
      10.         System.out.println(subClass.field);  
      11.     }  
      12. }





      运行结果:


      • 子类变量


      上面两段不同的代码,输出结果确是相同的。事实上,我们可以将父类和子类属性前的访问修饰符在friendly、protected和public之间任意切换,得到的结果都是相同的。也就是说访问修饰符并不影响属性的覆盖,关于这一点大家可以自行编写测试代码验证。



      对于静态变量和常量又会怎样呢?我们继续来看:


      Java代码

      1. class ParentClass {  
      2.     public static String staticField = "父类静态变量";  
      3.   
      4.     public final String finalField = "父类常量";  
      5.   
      6.     public static final String staticFinalField = "父类静态常量";  
      7. }  
      8.   
      9. public class SubClass extends ParentClass {  
      10.     public static String staticField = "子类静态变量";  
      11.   
      12.     public final String finalField = "子类常量";  
      13.   
      14.     public static final String staticFinalField = "子类静态常量";  
      15.   
      16.     public static void main(String[] args) {  
      17.         SubClass subClass = new SubClass();  
      18.         System.out.println(SubClass.staticField);  
      19.         // 注意,这里的subClass变量,不是SubClass类  
      20.         System.out.println(subClass.finalField);  
      21.         System.out.println(SubClass.staticFinalField);  
      22.     }  
      23. }

      运行结果如下:


      1. 子类静态变量
      2. 子类常量
      3. 子类静态常量


      虽然上面的结果中包含“子类静态变量”和“子类静态常量”,但这并不表示父类的“静态变量”和“静态常量”可以被子类覆盖,因为它们都是属于类,而不属于对象。



      上面的例子中,我们一直用对象来对变量(属性)的覆盖做测试,如果是基本类型的变量,结果是否会相同呢?答案是肯定的,这里我们就不再一一举例说明了。



      最后,我们来做个总结。通过以上测试,可以得出一下结论:


      1. 由于private变量受访问权限的限制,它不能被覆盖。
      2. 属性的值取父类还是子类并不取决于我们创建对象的类型,而是取决于我们定义的变量的类型。
      3. friendly、protected和public修饰符并不影响属性的覆盖。
      4. 静态变量和静态常量属于类,不属于对象,因此它们不能被覆盖。
      5. 常量可以被覆盖。
      6. 对于基本类型和对象,它们适用同样的覆盖规律。


      我们再回到篇首的那道题,我想大家都已经知道答案了,输出结果应该是40。