引用造型protected和private的困惑

2019-11-18 11:19:07

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或許大家java的多態問題，對上溯,下溯造型有了一定的概念,對PRotected和private大家想必也很清楚,但是,這幾個個結合在一起,往往令人產生很多困惑,在這里,我舉一個例子,大家或許會發覺這篇文章對你來說還是很有意義的:
　　例子一共有兩個class. 可能出現困惑的地方我都會在后面一一解釋.
　　A是一個父類,B繼續A,并且實現了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;　　　　　　　　　　　　　// 這里發生了什么？困惑1
　　　　　　b1=a1;　　　　　　　　　　　　　　 //編譯錯誤,困惑2
　　　　　　b1. privateTest();　　　　　　　　　　 //編譯錯誤,困惑3
　　　 b1.protectedTest(helloObj);　　　　　　//輸出結果?困惑4
　　　　　　b1.protectedTest(helloStr);　　　　　　 //編譯錯誤,困惑5
　　　　　　a2.protectedTest(helloObj);　　　　　　//輸出結果? 困惑6
　　　　　　a2.protectedTest(helloStr);　　　　　　 //輸出結果?困惑7 ?
　　　　}
　　}
　　
　　下面,我來逐個解釋每一處困惑的地方:
　　
　　困惑1：
　　這里其實就是子類自動上溯造型到父類A。這里a2其實是指向了一個B類型的對象. 我們通常都可以這樣作: A a2=b1, 這樣作的意思實際上就是讓a2指向了一個類型B的對象―在這里就是b1了.
　　　在java里面,關于跨類引用,有兩條規則應該記住:
　　1. 假如a是類A的一個引用,那么,a可以指向類A的一個實例,或者說指向類A的一個子類.
　　2. 假如a是接口A的一個引用,那么,a必須指向實現了接口A的一個類的實例.
　　所以,根據這兩個規則,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則,我們可以看到,b1是類B的一個引用,a1既不是類B的實例,也不是類B的子類的實例,所以直接b1=a1就出現了編譯錯誤.
　　　　假如確實需要進行這樣的轉化,我們可以這樣作:b1=(B)a1; 進行強制轉化,也就是下溯造型. 在java里面,上溯造型是自動進行的,但是下溯造型卻不是,需要我們自己定義強制進行.
　　　　
　　困惑3:
　　　　 b1. privateTest();編譯不通過? 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.　所以,在這里,b1不能訪問A的方法privateTest(),即使b1是A的子類的實例.
　　　　請看下面的例子：
　　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，顯然，因為private方法不能在這個類之外被訪問。
　　　　
　　而protected則不同,我們回顧一下protected的定義: 被保護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。
　　下面是一個錯誤使用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();
　　　 }
　　}
　　因為訪問權限問題,你會得到”show() has protected access in test.ProtectedTest”的出錯信息.　
　　
　　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的運行機制有關系了. 我們上面提到了,a1是一個A類型的引用,但是指向了一個B類型的實例. 在這里,假如jvm根據引用的類型-在這里就是A 來定義調用哪個方法的話,那么應該是調用A的protectedTest(helloObj).
　　　　然后實際上不是這樣的,因為jvm的動態編譯能力,jvm會在run-time來決定調用哪一個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); 這里為什么會出現編譯錯誤? 他可以調用類B的protectedTest(Object obj)方法啊,把helloStr上溯造型成一個object就行了啊..或者上溯造型到A然后調用A的protectedTest(helloStr)方法啊.
　　　　呵呵,問題的根源就在于此了,既然有兩種選擇,jvm應該選擇那一種?這種不確定性假如交給jvm來動態決定的話,勢必帶來程序的不確定性..雖然java在其他的一些地方也有類似的情形出現,比如static變量的循環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問題.
　　　　所以,我們會在這一步碰到編譯錯誤: “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錯誤,但是,有時候,隱式的reference ambiguous卻往往是更加的危險.
　　　　在這里,我舉個例子:
　　　　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,參數類型不同而已.這種情況下,編譯可以被通過.
　　　　但是假如你在另外一個類中用到了如下代碼:
　　　　Sub sb = new Sub();
　　　　sb.test(100, 3000);　　
　　　　你就會碰到編譯錯誤,因為沒有確定的指出3000的類型,所以造成reference ambiguous的錯誤了.
　　　　
　　困惑6：
　　　　a2.protectedTest(helloObj);　　
　　　　輸出結果分別是：”in B.protectedTest(Object)..” 經過上面的解釋，想必大家都能很清楚的知道為什么會有這兩個輸出結果了：a2.protectedTest(helloObj);因為jvm的late-binding，所以在run-time的時候，調用了B類的方法，雖然在編譯期間a2只是一個父類A的引用類型。
　　
　　困惑7：
　　　　a2.protectedTest(helloStr); 為什么這里會輸出” in A.protectedTest(Object)…”。為什么這里不會編譯出錯？為什么b1. protectedTest(helloStr)會出錯而a2. protectedTest(helloStr)會出錯？我調用了a2.equals(b1)和a2==b1得到的結果都是true啊？但是為什么這里出這個錯誤？
　　　　在這里，這個問題是最要害的，也是我們放到最后來解答的原因。
　　　　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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