Java 抽象类异常行为

Question

抽象类：

   public abstract class ParentClass {
    private static ParentClass mpParentClass;

    public ParentClass() {
        mpParentClass = this;
    }

    public abstract void method1();

    public static ParentClass getInstance() {
        return mpParentClass;
    }
}

儿童班：

public class ChildClass extends ParentClass{
    @Override
    public void method1() {
        System.out.print("ChildClass class method");
    }
}

测试类：

public class TestClass {
    public static void main(String[] args) {
         ChildClass cl = new ChildClass();
        ParentClass.getInstance().method1();
    }
}

在这里，我创建了一个抽象类和一个扩展父抽象类的子类。

父抽象类持有对其自身实例的引用，并通过静态方法返回该实例。

在Test类中，如果我不创建ChildClass的对象，java会抛出NullPointerException。

但是在创建了 ChildClass 的对象之后，然后查询 ParentClass 的实例并调用抽象方法，它调用了 ChildClass 实现的方法。

我无法理解这种行为。请任何人解释。

Answer 1

第一次实例化 ChildClass 时，您使用 parentClass 的默认构造函数，它用 ChildClass 类型实例化私有字段。如果您不这样做，则私有字段 mpParentClass 不会被实例化。所以你有一个 NullPointerException

Answer 2

ParentClass.getInstance() 是一个静态方法，因此它不需要您的类的实例来运行。

通过调用此方法，您将返回静态成员mpParentClass。 但默认情况下，此成员包含 null 引用。

所以不做任何事情，这确实会导致NullPointerException，因为你没有调用ParentClass的构造函数。

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在您的示例中，您首先创建了ChildClass 的实例。

这将调用该类的默认构造函数。这个默认构造函数具有调用超类的默认构造函数的标准行为（通过调用super()）。

因此，通过实例化ChildClass，您可以调用ParentClass 的构造函数，它将mpParentClass 数据成员设置为此。这里指的是您正在创建的ChildClass 的实例。

所以在构造后mpParentClass 将包含ChildClass 的新创建实例。

Answer 3

这就是正在发生的事情。

当您为ChildClass 调用构造函数时，暗示该方法中的第一个实际 调用是对超类构造函数的调用。如果您有一个需要/允许备用参数的超类构造函数，您可以手动调用它。但它正在发生在你身上。

当调用超类构造函数时，一个static 引用被分配给那个新实例，是一个ChildClass 实例。 （因为在这种情况下，this 就是这样。）

如果你打电话：

new ChildClass();
new ParentClass() {
    public void method1() {
        System.out.println("Anonymous class!");
    }
};
ParentClass.getInstance().method1();

您会看到"Anonymous class!"，因为每次创建ParentClass 实现的任何实例时都会重新分配一个静态 引用。

关于您的NullPointerException - 将mpParentClass 分配给值的唯一位置是在ParentClass 的构造函数中。如果您从不创建ParentClass 的实例，则永远不会调用此代码，mpParentClass 将保留其原始值，即null。尝试调用 null 引用上的方法或访问属性会产生 NullPointerException。

要问的问题是：如果您从不实例化您的任何实现（通过“调用”它们的构造函数），您期望将mpParentClass 变量设置为什么，如果不是@ 987654337@?

Answer 4

父类是抽象的，所以你不能直接使用构造函数。静态变量实例默认为 null，这会导致 NullPointerException。设置此变量的唯一方法是调用构造函数，该构造函数仅在调用子类的构造函数时调用。

Answer 5

这是因为您仅在 ParentClass 构造函数中分配给静态字段 mpParentClass。因此，在您创建 ChildClass 的实例之前，mpParentClass 为空。在您的示例中，当您创建派生类 ChildClass 的实例时，将隐式调用基类 ParentClass 构造函数。

我可以建议您改用singleton pattern 吗？

public class Singleton {
  // Private constructor prevents instantiation from other classes
  private Singleton() {}

 /**
   * SingletonHolder is loaded on the first execution of Singleton.getInstance() 
   * or the first access to SingletonHolder.INSTANCE, not before.
   */
  private static class SingletonHolder { 
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
  }

  public static Singleton getInstance() {
    return SingletonHolder.INSTANCE;
  }
}

Answer 6

您正在创建一个ChildClass，然后通过不必要的诡计调用它的method1()。

您确实意识到this 将是ChildClass 构造函数中的ChildClass 实例，对吧？必须如此，因为父类是抽象的，因此永远不可能有一个 this 实例来代表它。