java继承扫盲1

继承是OOP语言的必备功能，其功能强大，并且又是OO另一个重量级功能——多态——的基础，所以理解继承包括开发平台如何具体实现继承的机制至关重要。 
   
   对于java语言的继承机制本来没有想太多，因为教科书或语言规范都写的很清楚了，大概的：base   class中的public和protected成员会被derived   class自动接收，成为其成员。而base   class中的private和包访问（默认访问级别）成员则不会被继承。你可以在derived   class中直接使用继承到的成员或者覆写（override）它。 
   
   上面这句话理解起来不困难，但很多教科书（反正我一本都没看到）没有谈到在derived   class中对继承的成员的两种不同操作——直接使用和覆写后再使用——jdk是如何实现的。不要小看这个问题，他很重要！ 
           在《Think   in   Java，2nd   edition》（侯捷中文版）的第六章有这么一个程序，源代码如下： 
  

//:   c06:Detergent.java  
    
   class   Cleanser   {  
       private   String   s   =   new   String("Cleanser");  
       public   void   append(String   a)   {   s   +=   a;   }  
       public   void   dilute()   {   append("   dilute()");   }  
       public   void   apply()   {   append("   apply()");   }  
       public   void   scrub()   {   append("   scrub()");   }  
       public   void   print()   {   System.out.println(s);   }  
       public   static   void   main(String[]   args)   {  
           Cleanser   x   =   new   Cleanser();  
           x.dilute();   x.apply();   x.scrub();  
           x.print();  
       }  
   }  
    
   public   class   Detergent   extends   Cleanser   {  
       //   Change   a   method:  
       public   void   scrub()   {  
           append("   Detergent.scrub()");  
           super.scrub();   //   Call   base-class   version  
       }  
       //   Add   methods   to   the   interface:  
       public   void   foam()   {   append("   foam()");   }  
       //   Test   the   new   class:  
       public   static   void   main(String[]   args)   {  
           Detergent   x   =   new   Detergent();  
           x.dilute();  
           x.apply();  
           x.scrub();  
           x.foam();  
           x.print();  
           System.out.println("Testing   base   class:");  
           Cleanser.main(args);  
       }  
   }   ///:~  

   这里面，Cleanser类中有一个private实例变量s，五个普通public方法，和一个main()方法。根据规范，除了private实例变量s外，五个普通方法和那个mian()方法都会被Detergent类继承。再来看Detergent类，Detergent类中新添了一个方法 foam()，另外有两个继承的方法被覆写了，一个是scrub()方法，还有一个，千万要注意，继承自Cleanser类的main()方法也被覆写了！不信你可以试验下，注释掉Detergent类中的mian()方法，编译后用java   Detergent执行，照样可以，说明main()方法被继承下来了，不过我又用自己的main()方法覆写了它，这样我就可以执行自己的代码了。 
   
   仔细观察上述代码，不要先用jdk执行它，而是在脑子里想它的执行过程，你会发现，当我们在Detergent的实例中调用直接继承的方法，如 dilute(),   apply()时，他们要调用append()方法，OK没问题，append()方法也是public的，已经被继承了，调用自己的方法这很天经地义，思考上没什么障碍，但，问题出现了，append()方法的实现是要使用String   s，而s是Cleancer的private成员，按规定它是不能被继承的，也就是说在Detergent实例里面根本就没有s这个变量！ 
   
   可是，程序是可以编译执行的，没有任何问题。那么问题当然出在我们自己，是我们没有彻底理解jdk对java继承的实现机制！ 
   
   经过反复琢磨，反复修改，写测试代码，总算对这个问题有了个比较深入的了解，请大家先看我的结论：jdk把derived   class编译成字节代码时，对直接继承和覆写实现的成员，操作是不同的！对于直接继承的成员，并不把其代码加到derived   class的代码中，但会保留一个引用（我不知道，我自己的理解和设想），用来指向base   class中相应的成员；而对于被覆写过的成员来说，则象对待derived   class中的其他自有成员一样，在分配空间是给他们分配自己的空间，也就是说，在编译后的字节代码中会有这些成员的代码。 
   
   所以，上面的问题就可以解决了。先看看上面的程序执行后的结果： 
   Cleanser   dilute()   apply()   Detergent.scrub()   scrub()   foam() 
   Testing   base   class: 
   Cleanser   dilute()   apply()   scrub() 
   注意，一定要这样执行：java   Detergent，因为Cleanser也有main()方法，你用java   Cleanser，也是能执行的，但那只能执行Cleanser类了。 
   
   这个程序在进行一系列动作之后分别打印了两次String   s的值。第一次是用Detergent类的实例的print()方法打印的，第二次是用Cleanser类的实例的print()方法打印的。对于打印的对象s来说，她只有一个，属于Cleanser类，那为什么Detergent类的方法也能访问到s呢？根据我上面的结论，因为print()方法是直接继承来的，在Detergent类中没有覆写它（也就是说没有把它明示的写出来），所以，这个方法只保留一份，在Cleanser类中，不过，由于 Detergent类是Cleanser类的派生类，所以，在Detergent类中有个引用可以让它访问Cleanser类的print()方法，并且在使用的时候就好像使用自己的方法一样。而执行的时候，其实真正的执行都是在Cleanser类的空间里执行的，只不过执行完后把结果返回到 Detergent类中而已！所以，因为真正的执行是在Cleanser类的实例中执行的，那么String   s就当然可以被访问到啦，所以，结果中的第一行（在Detergent中打印s的内容）的结果其实是Cleanser中的s内容，至于为什么在 Cleanser中打印s却不一样？呵呵，这很简单，因为之前新生成了一个Cleanser实例，不一样的实例，数据当然不一样，不信，你在源代码的最后再添一行：x.print(); 
   结果保证是： 
   Cleanser   dilute()   apply()   Detergent.scrub()   scrub()   foam() 
   Testing   base   class: 
   Cleanser   dilute()   apply()   scrub() 
   Cleanser   dilute()   apply()   Detergent.scrub()   scrub()   foam() 
   
   至此，jdk对java继承的实现机制我已经有了自己的理解了，我认为它就是正确的，你认为呢？