JAVA面试题解惑系列(三)——变量(属性)的覆盖.doc

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：
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. }  
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：
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. }  
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：
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. }  
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

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. }  
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：
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. }  
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：
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。