对象初始化 - 构造函数与类类型和方法访问的关系答案

【问题标题】：Object initialisation - The relation of the constructor to class type and method access对象初始化 - 构造函数与类类型和方法访问的关系
【发布时间】：2019-10-14 08:23:41
【问题描述】：

我有以下代码：

package testapp;

class Calculation {

    public Calculation(){}

    public void addition(int x, int y) {   }

    public void Subtraction(int x, int y) {   }
}

class My_Calculation extends Calculation {

    public My_Calculation(){}

    public void multiplication(int x, int y) {   }
}

public class TestApp {

    public static void main(String[] args) {

        int a = 20, b = 10;

        My_Calculation demo = new My_Calculation();
        demo.addition(a, b);
        demo.Subtraction(a, b);
        demo.multiplication(a, b);
        System.out.println(demo.getClass().getName());

        Calculation d = new Calculation();
        d.Subtraction(b, b);
        d.addition(b, b);
        // no multiplication
        System.out.println(d.getClass().getName());

        Calculation d2 = new My_Calculation();
        d2.Subtraction(b, b);
        d2.addition(b, b);
        // no multiplication
        System.out.println(d2.getClass().getName());
    } 
}

输出是这样的：

demo = testapp.My_Calculation

d = testapp.Calculation

d2 = testapp.My_Calculation

以下语句是一个声明，将变量名称 d2 引用到对象类型 Calculation：

Calculation d2;

以下语句是调用 My_Calculation 构造函数的初始化。

Calculation d2 = new My_Calculation();

当我运行以下代码时，输出表明 d2 属于 My_Calculation 类类型，但可以访问 Calculation 类 中的方法.

System.out.println(d2.getClass().getName());

输出：testapp.My_Calculation

访问：加法；减法

现在，我的理解告诉我，如果调用 My_Calculation 构造函数，我应该：

1.只能使用乘法，或

2。访问加法、减法和乘法。

但是，我实际上得到了相反的结果：只能访问加法和减法。因此，我认为这是违反直觉的。

有人可以向我解释这里发生的事情，让我对为什么 type: My_Calculation 的对象无法访问其自己的方法，而是访问只有超类方法。

【问题讨论】：

设身处地为编译器着想：你需要编译一个方法foo(Calculation c) { ... }。在这种方法中接受对c.multiplication() 的调用是否安全？
无关：阅读有关 java 命名约定的信息。方法名称总是使用 camelCase()，并且它们应该包含一个动词，例如 multiply() 。并且：不要在正常名称中使用 _，它们只会进入 SOME_CONSTANT。

标签： java methods constructor initialization new-operator

【解决方案1】：

这里：

Calculation d2 = new My_Calculation();

您创建了一个My_Calculation 类型的对象，但您将它分配给了一个使用超类型声明的变量！而且编译器不够聪明，无法“看到”d2 实际上是子类型。因此，编译器 会阻止您调用在该子类型上定义的方法。因为对于编译器来说，d2 被称为Calculation！

请注意，您可以强制转换来告诉编译器“我知道得更好”：

( (My_Calculation) d2) ).multiplication(...

这在编译时和运行时都可以工作！

你的误解从这里开始：

Calculation d2 = new My_Calculation();

你在作业的右手边所做的基本上是在下一行“忘记”了。然后编译器只有知道你有一些d2 类型为Calculation！

最后：是的，在您的特定示例中，编译器可以轻松确定d2的真实类型。但在很多情况下，这并不容易，甚至是不可能的。因此，Java 背后的人决定忽略这些潜在的“知识”。

【讨论】：

【解决方案2】：

有人可以向我解释这里发生的事情吗？对类型对象的连贯理解：My_Calculation 会无法访问自己的方法，只能访问超类方法。

因为从编译器的角度来看，这不是访问该方法的对象，而是引用该方法的变量。
如果你声明：

Calculation d2 = new My_Calculation();

或者对象引用，如果你没有声明任何变量，例如：

new My_Calculation().doMethod();

编译器将d2 视为Calculation，因此允许执行此类提供的操作。
这种方式称为接口/超类型编程。这意味着您可以通过实例化类型中的任何实现，并且代码将始终有效。
例如这个变化：

Calculation d2 = new MyCalculationOtherSubclass();

如果MyCalculationOtherSubclass 是Calculation 的另一个子类，则整个代码都可以编译。

如果您需要使用特定的子类型，声明子类型是有意义的：

My_Calculation d2 = new My_Calculation();

或者如此沮丧：((My_Calculation)d2).invokeSubclassMethod();.
同样String 是CharSequence 的子类，但如果你想使用subString() 特定于String，你需要操作String：所以你要声明它：String aString = "..."; 而不是CharSequence aString = "...";。

【讨论】：

【解决方案3】：

这是因为，在编译时，您只能访问您正在处理的对象的静态类型（即变量的类型）以及来自其超类、接口和超接口的方法。 getClass 方法是可用的，因为它是在Object 类中定义的，并且Calculation 继承自它。因此，如果你想调用multiplication，你必须将你的变量声明为My_Calculation。

然而，在运行时，被调用的方法是来自动态类型的方法（您分配给变量的方法）。因此，如果您在My_Calculation 中覆盖方法addition，即使静态类型是Calculation，该方法也将是在运行时调用的方法。

【讨论】：