引用造型 protected和private的困惑

2019-11-18 13:18:40

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供稿：網(wǎng)友

或許大家java的多態(tài)問(wèn)題，對(duì)上溯,下溯造型有了一定的概念,對(duì)PRotected和private大家想必也很清楚,但是,這幾個(gè)個(gè)結(jié)合在一起,往往令人產(chǎn)生很多困惑,在這里,我舉一個(gè)例子,大家或許會(huì)發(fā)覺(jué)這篇文章對(duì)你來(lái)說(shuō)還是很有意義的:
　　例子一共有兩個(gè)class. 可能出現(xiàn)困惑的地方我都會(huì)在后面一一解釋.
　　A是一個(gè)父類,B繼續(xù)A,并且實(shí)現(xiàn)了protectedTest(Object obj)方法.如下面所示:
　　B.java的源代碼:
　　package cn.org.matrix.test;
　　import cn.org.matrix.test.A;
　　/**
　　 * Title: protect, private and upcasting 
　　 * Description: email:chris@matrix.org.cn
　　 * Copyright: Matrix Copyright (c) 2003
　　 * Company: Matrix.org.cn
　　 * @author chris
　　 * @version 1.0,who use this example pls remain the declare
　　 */
　　public class B extends A
　　{
　　　　protected int protectedb = 0;
　　　　protected int protectedab = 0;
　　　　
　　
　　　　protected void protectedTest(Object obj)
　　　　{
　　　　　　System.out.println("in B.protectedTest(Object):" + obj);
　　　　}
　　}
　　
　　A.java的源代碼:
　　package cn.org.matrix.test;
　　import cn.org.matrix.test.B;
　　/**
　　 * Title: protect, private and upcasting 
　　 * Description: email:chris@matrix.org.cn
　　 * Copyright: Matrix Copyright (c) 2003
　　 * Company: Matrix.org.cn
　　 * @author chris
　　 * @version 1.0,who use this example pls remain the declare
　　 */
　　
　　public class A
　　{
　　　　protected int protecteda = 0;
　　　　protected int protectedab = 0;
　　　　private void privateTest()
　　　　{
　　　　　　System.out.println("in A.privateTest()");
　　　　}
　　　　protected void protectedTest(Object obj)
　　　　{
　　　　　　System.out.println("in A.protectedTest(Object):" + obj );
　　　　}
　　
　　　　protected void protectedTest( String str )
　　　　{
　　　　　　System.out.println("in A.protectedTest(String):" + str);
　　　　}
　　
　　　　public static void main (String[] args)
　　　　{
　　　　　　// Test A
　　　　　　A a1 = new A();
　　　　　　a1.privateTest();
　　　　　　// Test B
　　　　　　String helloStr = "Hello";
　　　　　　Object helloObj = helloStr;
　　　　　　B b1 = new B();
　　　　　　A a2 = b1;　　　　　　　　　　　　　// 這里發(fā)生了什么？困惑1
　　　　　　b1=a1;　　　　　　　　　　　　　　 //編譯錯(cuò)誤,困惑2
　　　　　　b1. privateTest();　　　　　　　　　　 //編譯錯(cuò)誤,困惑3
　　　 b1.protectedTest(helloObj);　　　　　　//輸出結(jié)果?困惑4
　　　　　　b1.protectedTest(helloStr);　　　　　　 //編譯錯(cuò)誤,困惑5
　　　　　　a2.protectedTest(helloObj);　　　　　　//輸出結(jié)果? 困惑6
　　　　　　a2.protectedTest(helloStr);　　　　　　 //輸出結(jié)果?困惑7 ?
　　　　}
　　}
　　
　　下面,我來(lái)逐個(gè)解釋每一處困惑的地方:
　　
　　困惑1：
　　這里其實(shí)就是子類自動(dòng)上溯造型到父類A。這里a2其實(shí)是指向了一個(gè)B類型的對(duì)象. 我們通常都可以這樣作: A a2=b1, 這樣作的意思實(shí)際上就是讓a2指向了一個(gè)類型B的對(duì)象—在這里就是b1了.
　　　在java里面,關(guān)于跨類引用,有兩條規(guī)則應(yīng)該記住:
　　1. 假如a是類A的一個(gè)引用,那么,a可以指向類A的一個(gè)實(shí)例,或者說(shuō)指向類A的一個(gè)子類.
　　2. 假如a是接口A的一個(gè)引用,那么,a必須指向?qū)崿F(xiàn)了接口A的一個(gè)類的實(shí)例.
　　所以,根據(jù)這兩個(gè)規(guī)則,我們就不難理解例子中的A a2 = b1是什么意思了.
　　
　　困惑2:
　　　　 A a2 = b1是可以的,但是為什么b1=a1卻是不行? 在這里,我們依然可以套用上面的兩條規(guī)則,我們可以看到,b1是類B的一個(gè)引用,a1既不是類B的實(shí)例,也不是類B的子類的實(shí)例,所以直接b1=a1就出現(xiàn)了編譯錯(cuò)誤.
　　　　假如確實(shí)需要進(jìn)行這樣的轉(zhuǎn)化,我們可以這樣作:b1=(B)a1; 進(jìn)行強(qiáng)制轉(zhuǎn)化,也就是下溯造型. 在java里面,上溯造型是自動(dòng)進(jìn)行的,但是下溯造型卻不是,需要我們自己定義強(qiáng)制進(jìn)行.
　　　　
　　困惑3:
　　　　 b1. privateTest();編譯不通過(guò)? 這是很顯然的,你可以回顧一下private的定義: 私有域和方法只能被定義該域或方法的類訪問(wèn).　所以,在這里,b1不能訪問(wèn)A的方法privateTest(),即使b1是A的子類的實(shí)例.
　　　　請(qǐng)看下面的例子：
　　public class A
　　{
　　 private int two(int i) { return i; }
　　}
　　class Test extends A {
　　 public static void main(String[] args) {
　　 System.out.println(A.two(3));
　　 }
　　}
　　
　　　　 System.out.println(A.two(3));這行編譯出錯(cuò)，顯然，因?yàn)閜rivate方法不能在這個(gè)類之外被訪問(wèn)。
　　　　
　　而protected則不同,我們回顧一下protected的定義: 被保護(hù)的域或方法只能被類本身、類的子類和同一程序包中的類所訪問(wèn)。
　　下面是一個(gè)錯(cuò)誤使用protected的例子:
　　package cn.org.matrix.test;
　　public class ProtectedTest {
　　　protected void show() {
　　　　System.out.println("I am in protected method");
　　　}
　　}
　　
　　import cn.org.matrix.test.*;
　　public class Test {
　　　 public static void main (String[] args) {
　　　　 ProtectedTest obj = new ProtectedTest();
　　　　 obj.show();
　　　 }
　　}
　　因?yàn)樵L問(wèn)權(quán)限問(wèn)題,你會(huì)得到”show() has protected access in test.ProtectedTest”的出錯(cuò)信息.　
　　
　　困惑4:
　　　　b1.protectedTest(helloObj); 輸出的是”in B.protectedTest(Object):…” 這到底是為什么呢? 為什么jvm能夠確定是輸出B的方法而不是A的方法? 這就和jvm的運(yùn)行機(jī)制有關(guān)系了. 我們上面提到了,a1是一個(gè)A類型的引用,但是指向了一個(gè)B類型的實(shí)例. 在這里,假如jvm根據(jù)引用的類型-在這里就是A 來(lái)定義調(diào)用哪個(gè)方法的話,那么應(yīng)該是調(diào)用A的protectedTest(helloObj).
　　　　然后實(shí)際上不是這樣的,因?yàn)閖vm的動(dòng)態(tài)編譯能力,jvm會(huì)在run-time來(lái)決定調(diào)用哪一個(gè)method,而不是在compile time. 也就是所謂的late-binding(run-time)和early-binding(compile-time).
　　　　
　　困惑5:
　　　　b1.protectedTest(helloStr); 這里為什么會(huì)出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤? 他可以調(diào)用類B的protectedTest(Object obj)方法啊,把helloStr上溯造型成一個(gè)object就行了啊..或者上溯造型到A然后調(diào)用A的protectedTest(helloStr)方法啊.
　　　　呵呵,問(wèn)題的根源就在于此了,既然有兩種選擇,jvm應(yīng)該選擇那一種?這種不確定性假如交給jvm來(lái)動(dòng)態(tài)決定的話,勢(shì)必帶來(lái)程序的不確定性..雖然java在其他的一些地方也有類似的情形出現(xiàn),比如static變量的循環(huán)定義造成的不確定性,但是,在這里,jvm還是在編譯階段就解決了這個(gè)問(wèn)題.
　　　　所以,我們會(huì)在這一步碰到編譯錯(cuò)誤: “reference to protectedTest is ambiguous; both method protectedTest(java.lang.String) in mytest.A and method　　　protectedTest(java.lang.Object) in mytest.B match at line 46.
　　　　在這里,我們碰到的是顯式的reference ambiguous錯(cuò)誤,但是,有時(shí)候,隱式的reference ambiguous卻往往是更加的危險(xiǎn).
　　　　在這里,我舉個(gè)例子:
　　　　父類的源代碼:
　　　　public super
　　{
　　　　private void　test(int i, long j);
　　　　{
　　　　　　System.out.println(i+”and”+j);
　　　　}
　　}
　　　　子類的源代碼:
　　public sub
　　{
　　　　private void　test(long j, int i);
　　　　{
　　　　　　System.out.println(i+”and”+j);
　　　　}
　　}
　　
　　　　子類和父類都用有相同名稱的方法test,參數(shù)類型不同而已.這種情況下,編譯可以被通過(guò).
　　　　但是假如你在另外一個(gè)類中用到了如下代碼:
　　　　Sub sb = new Sub();
　　　　sb.test(100, 3000);　　
　　　　你就會(huì)碰到編譯錯(cuò)誤,因?yàn)闆](méi)有確定的指出3000的類型,所以造成reference ambiguous的錯(cuò)誤了.
　　　　
　　困惑6：
　　　　a2.protectedTest(helloObj);　　
　　　　輸出結(jié)果分別是：”in B.protectedTest(Object)..” 經(jīng)過(guò)上面的解釋，想必大家都能很清楚的知道為什么會(huì)有這兩個(gè)輸出結(jié)果了：a2.protectedTest(helloObj);因?yàn)閖vm的late-binding，所以在run-time的時(shí)候，調(diào)用了B類的方法，雖然在編譯期間a2只是一個(gè)父類A的引用類型。
　　
　　困惑7：
　　　　a2.protectedTest(helloStr); 為什么這里會(huì)輸出” in A.protectedTest(Object)…”。為什么這里不會(huì)編譯出錯(cuò)？為什么b1. protectedTest(helloStr)會(huì)出錯(cuò)而a2. protectedTest(helloStr)會(huì)出錯(cuò)？我調(diào)用了a2.equals(b1)和a2==b1得到的結(jié)果都是true啊？但是為什么這里出這個(gè)錯(cuò)誤？
　　　　在這里，這個(gè)問(wèn)題是最要害的，也是我們放到最后來(lái)解答的原因。
　　　　首先，回顧一下equals()和==的在java里面的概念，記得有一道scjp

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