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JAVA面试题解惑系列(三)——变量(属性)的覆盖

我们来看看这么一道题:

class ParentClass {
public int i = 10;
}

public class SubClass extends ParentClass {
public int i = 30;

public static void main(String[] args) {
ParentClass parentClass = new SubClass();
SubClass subClass = new SubClass();
System.out.println(parentClass.i + subClass.i);
}
}

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:

class ParentClass {

private String privateField = "父类变量--private";

/* friendly */
String friendlyField = "父类变量--friendly";

protected String protectedField = "父类变量--protected";

public String publicField = "父类变量--public";

// 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

public String getPrivateFieldValue() {
return privateField;
}
}

public class SubClass extends ParentClass {

private String privateField = "子类变量--private";

/* friendly */
String friendlyField = "子类变量--friendly";

protected String protectedField = "子类变量--protected";

public String publicField = "子类变量--public";

// 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
public String getPrivateFieldValue() {
return privateField;
}

public static void main(String[] args) {

// 为了便于查阅,我们统一按照private、friendly、protected、public的顺序
// 输出下列三种情况中变量的值

// ParentClass类型,ParentClass对象

ParentClass parentClass = new ParentClass();
System.out.println("ParentClass parentClass = new ParentClass();");
System.out.println(parentClass.getPrivateFieldValue());
System.out.println(parentClass.friendlyField);
System.out.println(parentClass.protectedField);
System.out.println(parentClass.publicField);

System.out.println();

// ParentClass类型,SubClass对象
ParentClass subClass = new SubClass();
System.out.println("ParentClass subClass = new SubClass();");
System.out.println(subClass.getPrivateFieldValue());
System.out.println(subClass.friendlyField);
System.out.println(subClass.protectedField);
System.out.println(subClass.publicField);

System.out.println();

// SubClass类型,SubClass对象
SubClass subClazz = new SubClass();
System.out.println("SubClass subClazz = new SubClass();");
System.out.println(subClazz.getPrivateFieldValue());
System.out.println(subClazz.friendlyField);
System.out.println(subClazz.protectedField);
System.out.println(subClazz.publicField);
}
}

这段代码的运行结果如下:

ParentClass parentClass = new ParentClass();
父类变量--private
父类变量--friendly
父类变量--protected
父类变量--public

ParentClass subClass = new SubClass();
子类变量--private
父类变量--friendly
父类变量--protected
父类变量--public

SubClass subClazz = new SubClass();
子类变量--private
子类变量--friendly
子类变量--protected
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。

class ParentClass {
/* friendly */
String field = "父类变量";
}

public class SubClass extends ParentClass {
protected String field = "子类变量";

public static void main(String[] args) {
SubClass subClass = new SubClass();
System.out.println(subClass.field);
}
}

运行结果:

子类变量
class ParentClass {
public String field = "父类变量";
}

public class SubClass extends ParentClass {
protected String field = "子类变量";

public static void main(String[] args) {
SubClass subClass = new SubClass();
System.out.println(subClass.field);
}
}

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:

class ParentClass {
public static String staticField = "父类静态变量";

public final String finalField = "父类常量";

public static final String staticFinalField = "父类静态常量";
}

public class SubClass extends ParentClass {
public static String staticField = "子类静态变量";

public final String finalField = "子类常量";

public static final String staticFinalField = "子类静态常量";

public static void main(String[] args) {
SubClass subClass = new SubClass();
System.out.println(SubClass.staticField);
// 注意,这里的subClass变量,不是SubClass类
System.out.println(subClass.finalField);
System.out.println(SubClass.staticFinalField);
}
}

运行结果如下:

子类静态变量
子类常量
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。

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

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