引用造型 protected和private的困惑

2019-11-18 13:18:40

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或许大家java的多态问题，对上溯,下溯造型有了一定的概念,对PRotected和private大家想必也很清楚,但是,这几个个结合在一起,往往令人产生很多困惑,在这里,我举一个例子,大家或许会发觉这篇文章对你来说还是很有意义的:
　　例子一共有两个class. 可能出现困惑的地方我都会在后面一一解释.
　　A是一个父类,B继续A,并且实现了protectedTest(Object obj)方法.如下面所示:
　　B.java的源代码:
　　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的源代码:
　　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;　　　　　　　　　　　　　// 这里发生了什么？困惑1
　　　　　　b1=a1;　　　　　　　　　　　　　　 //编译错误,困惑2
　　　　　　b1. privateTest();　　　　　　　　　　 //编译错误,困惑3
　　　 b1.protectedTest(helloObj);　　　　　　//输出结果?困惑4
　　　　　　b1.protectedTest(helloStr);　　　　　　 //编译错误,困惑5
　　　　　　a2.protectedTest(helloObj);　　　　　　//输出结果? 困惑6
　　　　　　a2.protectedTest(helloStr);　　　　　　 //输出结果?困惑7 ?
　　　　}
　　}
　　
　　下面,我来逐个解释每一处困惑的地方:
　　
　　困惑1：
　　这里其实就是子类自动上溯造型到父类A。这里a2其实是指向了一个B类型的对象. 我们通常都可以这样作: A a2=b1, 这样作的意思实际上就是让a2指向了一个类型B的对象—在这里就是b1了.
　　　在java里面,关于跨类引用,有两条规则应该记住:
　　1. 假如a是类A的一个引用,那么,a可以指向类A的一个实例,或者说指向类A的一个子类.
　　2. 假如a是接口A的一个引用,那么,a必须指向实现了接口A的一个类的实例.
　　所以,根据这两个规则,我们就不难理解例子中的A a2 = b1是什么意思了.
　　
　　困惑2:
　　　　 A a2 = b1是可以的,但是为什么b1=a1却是不行? 在这里,我们依然可以套用上面的两条规则,我们可以看到,b1是类B的一个引用,a1既不是类B的实例,也不是类B的子类的实例,所以直接b1=a1就出现了编译错误.
　　　　假如确实需要进行这样的转化,我们可以这样作:b1=(B)a1; 进行强制转化,也就是下溯造型. 在java里面,上溯造型是自动进行的,但是下溯造型却不是,需要我们自己定义强制进行.
　　　　
　　困惑3:
　　　　 b1. privateTest();编译不通过? 这是很显然的,你可以回顾一下private的定义: 私有域和方法只能被定义该域或方法的类访问.　所以,在这里,b1不能访问A的方法privateTest(),即使b1是A的子类的实例.
　　　　请看下面的例子：
　　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));这行编译出错，显然，因为private方法不能在这个类之外被访问。
　　　　
　　而protected则不同,我们回顾一下protected的定义: 被保护的域或方法只能被类本身、类的子类和同一程序包中的类所访问。
　　下面是一个错误使用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();
　　　 }
　　}
　　因为访问权限问题,你会得到”show() has protected access in test.ProtectedTest”的出错信息.　
　　
　　困惑4:
　　　　b1.protectedTest(helloObj); 输出的是”in B.protectedTest(Object):…” 这到底是为什么呢? 为什么jvm能够确定是输出B的方法而不是A的方法? 这就和jvm的运行机制有关系了. 我们上面提到了,a1是一个A类型的引用,但是指向了一个B类型的实例. 在这里,假如jvm根据引用的类型-在这里就是A 来定义调用哪个方法的话,那么应该是调用A的protectedTest(helloObj).
　　　　然后实际上不是这样的,因为jvm的动态编译能力,jvm会在run-time来决定调用哪一个method,而不是在compile time. 也就是所谓的late-binding(run-time)和early-binding(compile-time).
　　　　
　　困惑5:
　　　　b1.protectedTest(helloStr); 这里为什么会出现编译错误? 他可以调用类B的protectedTest(Object obj)方法啊,把helloStr上溯造型成一个object就行了啊..或者上溯造型到A然后调用A的protectedTest(helloStr)方法啊.
　　　　呵呵,问题的根源就在于此了,既然有两种选择,jvm应该选择那一种?这种不确定性假如交给jvm来动态决定的话,势必带来程序的不确定性..虽然java在其他的一些地方也有类似的情形出现,比如static变量的循环定义造成的不确定性,但是,在这里,jvm还是在编译阶段就解决了这个问题.
　　　　所以,我们会在这一步碰到编译错误: “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.
　　　　在这里,我们碰到的是显式的reference ambiguous错误,但是,有时候,隐式的reference ambiguous却往往是更加的危险.
　　　　在这里,我举个例子:
　　　　父类的源代码:
　　　　public super
　　{
　　　　private void　test(int i, long j);
　　　　{
　　　　　　System.out.println(i+”and”+j);
　　　　}
　　}
　　　　子类的源代码:
　　public sub
　　{
　　　　private void　test(long j, int i);
　　　　{
　　　　　　System.out.println(i+”and”+j);
　　　　}
　　}
　　
　　　　子类和父类都用有相同名称的方法test,参数类型不同而已.这种情况下,编译可以被通过.
　　　　但是假如你在另外一个类中用到了如下代码:
　　　　Sub sb = new Sub();
　　　　sb.test(100, 3000);　　
　　　　你就会碰到编译错误,因为没有确定的指出3000的类型,所以造成reference ambiguous的错误了.
　　　　
　　困惑6：
　　　　a2.protectedTest(helloObj);　　
　　　　输出结果分别是：”in B.protectedTest(Object)..” 经过上面的解释，想必大家都能很清楚的知道为什么会有这两个输出结果了：a2.protectedTest(helloObj);因为jvm的late-binding，所以在run-time的时候，调用了B类的方法，虽然在编译期间a2只是一个父类A的引用类型。
　　
　　困惑7：
　　　　a2.protectedTest(helloStr); 为什么这里会输出” in A.protectedTest(Object)…”。为什么这里不会编译出错？为什么b1. protectedTest(helloStr)会出错而a2. protectedTest(helloStr)会出错？我调用了a2.equals(b1)和a2==b1得到的结果都是true啊？但是为什么这里出这个错误？
　　　　在这里，这个问题是最要害的，也是我们放到最后来解答的原因。
　　　　首先，回顾一下equals()和==的在java里面的概念，记得有一道scjp

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