基础知识(3、变量的覆盖)

作者：臧圩人（zangweiren）
网址：http://zangweiren.iteye.com

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我们来看看这么一道题：
Java代码
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);  
    }  
} 

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
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);  
    }  
} 

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：

ParentClass parentClass = new ParentClass();
父类变量--private
父类变量--friendly
父类变量--protected
父类变量--public

ParentClass subClass = new SubClass();
子类变量--private
父类变量--friendly
父类变量--protected
父类变量--public

SubClass subClazz = new SubClass();
子类变量--private
子类变量--friendly
子类变量--protected
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
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);  
    }  
} 

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
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);  
    }  
} 

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
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);  
    }  
} 

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：

子类静态变量
子类常量
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：

由于private变量受访问权限的限制，它不能被覆盖。
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。
friendly、protected和public修饰符并不影响属性的覆盖。
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。
常量可以被覆盖。
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。