Java,在构造器里调用多态方法

 mobiledu2502858407 发布于 2022-10-28 17:07
class Glyph {
    void draw() { System.out.println("Glyph.draw()"); }
    Glyph() {
        System.out.println("Glyph() before draw()");
        draw();
        System.out.println("Glyph() after draw()");
    }
}
class RoundGlyph extends Glyph {
    private int radius = 1;
    RoundGlyph(int r) {
        radius = r;
        System.out.println("RoundGlyph.RoundGlyph(), radius = " + radius);
    }
    void draw() {
        System.out.println("RoundGlyph.draw(), radius = " + radius);
    }
    
    void superDraw(){
        super.draw();
    }

}
public class PolyConstructors {
    public static void main(String[] args) {
        RoundGlyph rg = new RoundGlyph(5);
        rg.superDraw();
    }
}

这样一段代码,执行结果是这样的:
Glyph() before draw()
RoundGlyph.draw(), radius = 0
Glyph() after draw()
RoundGlyph.RoundGlyph(), radius = 5
Glyph.draw()

Thinking In Java中有一句话

Glyph.draw()方法设计将要被覆盖,这种覆盖是在RoundGlyph中发生的。(这里都OK)但是Glyph构造器会调用这个方法,结果导致了对RoundGlyph.draw()的调用。

这句话我就不太明白了,①为什么Glyph的构造器会去调用子类的draw方法而不去调用自己的draw方法呢?重写明明是在子类中发生的呀,父类中的draw方法并没有被重写吧(看我后来又调了super.draw,结果也是父类中的draw方法)。
常见的多态代码是向上转型,把一个子类的实例赋值给父类的引用,这时候产生多态,这个我知道。但是②这个多态是怎么产生的呢?
主要就是①②这两个问题

5 个回答
  • 你没理解java的方法解析.
    你可以在父类的构造器第一行添加下面这行代码

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

    然后看看输出结果, 你应该就明白了。

    2022-10-29 23:09 回答
  • 你可以理解成光调用方法其实本质上隐含了一个语义就是this.方法()
    你说的第二个问题没有看明白

    2022-10-30 01:17 回答
    1. 为什么Glyph的构造器会去调用子类的draw方法而不去调用自己的draw方法呢?...
      RoundGlyph rg = new RoundGlyph(5); 这段代码在构造函数里传了一个整型参数

    2. 多态的定义:指允许不同类的对象对同一消息做出响应。即同一消息可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式。(发送消息就是函数调用)
      我认为你可以理解为不同类(父类、子类)里的构造函数会有不同的(构造)效果。

    2022-10-30 01:21 回答
  • 一般的函数覆盖的实现可以想象成类里面有一个指向函数的指针(或者引用函数的引用)。在派生类中,覆盖了相同签名的函数,就跟指针/引用所指向/引用的函数是另一个函数差不多。

    2022-10-30 01:23 回答
  • 如果题主看过《java 虚拟机规范》这个问题就很简单了。

    首先,要明白类的实例化过程。当执行 new 指令时,”一个以此为类型的对象将会分配到 GC 堆中,并且所有的实例变量都会进行初始化为响应类型的初始值。“此时实例完成了默认初始化,之后虚拟机调用类的 <init> 方法进行《Thinking in Java》所说的指定初始化、构造初始化的过程,另外 <init> 方法的调用是递归的一直到 Object 的 <init> 方法为止。

    所以 RoundGlyph 的实例化过程是这样的:

     1. Object 的默认初始化
     2. Glyph 的默认初始化
     3. RoundGlyph 的默认初始化
     4. Glyph 构造器中的内容,也就是 System.out.println("Glyph() before draw()"); draw(); 这些
     5. RoundGlyph 中剩下的初始化代码

    很明显就可以看到,当构造过程到第四步时 Glyph、RoundGlyph 都只进行了默认初始化,因此此时执行 draw 方法时 radius 的值只可能是 0,不会是 1或者 5。到这里已经解释为什么 radius == 0,但还没有解释,为什么调用的是子类的 draw 方法而不是父类的。

    这时,需要明白重写在字节码中是如何实现的。对于 java 的非构造、非私有、非静态、非接口等方法,在字节码中是通过 invokevirtual 指令调用的,invokevirtual 调用方法需要一个实例引用作为参数,这个实例引用是那个类型,invokevirtual 的方法。比如说:

    Son 继承自 Father,他们都有 public void eat() 方法:

    Father people = new Son();
    people.eat();

    此时 people 运行的是 Son 的 eat 方法,其实 Java 的运行时绑定实际上是通过 invokevirtual 指令来实现的,而传入的实例引用实际上决定了 invokevirtual 调用的哪一个方法。

    对于题主的例子,draw 方法既不是构造方法也不是私有方法也不是静态方法,在编译过程中会被指定为 invokevirtual 指令调用,所以调用 Glyph 的 draw 还是 RoundGlyph 的 draw 方法实际上是由传入的实例引用决定的

    由于这是由 new RoundGlyph() 引发的指令,所以传递的是 RoundGlyph 的实例引用。因此在 RoundGlyph 的实例化过程的第四步的 draw() 应该调用 RoundGlyph 的 draw() 方法。上面说过,到第四步时只进行了默认初始化因此 radius 的值为 0. 输出的是: RoundGlyph.draw(), radius = 0

    第四步执行完了之后到第五步,RoundGlyph 实例会进行指定初始化,radius 的值变为1,再进行构造初始化,radius 的值变为 5。

    之后执行 rg.superDraw(),rg 是 RoundGlyph 的实例引用,但是由于使用了 super.draw(),在编译过程中调用私有方法、父类方法会使用 invokespecial 指令,invokespecial 是在编译期指定好的,因此即使传入的是 RoundGlyph 引用,它依旧调用的是 Glyph 的 draw 方法。所以可以这样理解,invokespecial 指令实现了静态绑定的语义,invokevitual 指令实现了动态绑定的语义。

    写了这么多,检验一下题主理解了没,把 Glyph 的 draw 改成 private 修饰,会输出什么?

    --------------------------------------- 补充评论中的问题 -------------------------------------------

    语句 RoundGlyph rg = new RoundGlyph(5); 的字节码是这样的:

    NEW com/kyle/RoundGlyph
    DUP
    ICONST_5
    INVOKESPECIAL com/kyle/RoundGlyph.<init> (I)V

    其中 new 指令创建出了 RoundGlyph 的实例应用,然后和常数 5 一起进入 <init> 的栈帧。其实我在答案开头就说过,规范规定当执行 new 指令时,”一个以此为类型的对象将会分配到 GC 堆中,并且所有的实例变量都会进行初始化为响应类型的初始值。“所以,RoundGlyph 的实例应用是在 new 指令中创建,比 <init> 方法早得多。

    2022-10-30 01:23 回答
撰写答案
今天,你开发时遇到什么问题呢?
立即提问
热门标签
PHP1.CN | 中国最专业的PHP中文社区 | PNG素材下载 | DevBox开发工具箱 | json解析格式化 |PHP资讯 | PHP教程 | 数据库技术 | 服务器技术 | 前端开发技术 | PHP框架 | 开发工具 | 在线工具
Copyright © 1998 - 2020 PHP1.CN. All Rights Reserved 京公网安备 11010802041100号 | 京ICP备19059560号-4 | PHP1.CN 第一PHP社区 版权所有