JAVA面试题解惑系列（3）——变量（属性）的覆盖

JAVA面试题解惑系列（三）——变量（属性）的覆盖
我们来看看这么一道题：

1.        class ParentClass {
2.            public int i = 10;
3.        }
4.
5.        public class SubClass extends ParentClass {
6.            public int i = 30;
7.
8.            public static void main(String[] args) {
9.                ParentClass parentClass = new SubClass();
10.             SubClass subClass = new SubClass();
11.             System.out.println(parentClass.i + subClass.i);
12.         }
13.     }

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：

1.        class ParentClass {
2.            private String privateField = "父类变量--private";
3.
4.            /* friendly */String friendlyField = "父类变量--friendly";
5.
6.            protected String protectedField = "父类变量--protected";
7.
8.            public String publicField = "父类变量--public";
9.
10.         // 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
11.         public String getPrivateFieldValue() {
12.             return privateField;
13.         }
14.     }
15.
16.     public class SubClass extends ParentClass {
17.         private String privateField = "子类变量--private";
18.
19.         /* friendly */String friendlyField = "子类变量--friendly";
20.
21.         protected String protectedField = "子类变量--protected";
22.
23.         public String publicField = "子类变量--public";
24.
25.         // 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
26.         public String getPrivateFieldValue() {
27.             return privateField;
28.         }
29.
30.         public static void main(String[] args) {
31.             // 为了便于查阅，我们统一按照private、friendly、protected、public的顺序
32.             // 输出下列三种情况中变量的值
33.
34.             // ParentClass类型，ParentClass对象
35.             ParentClass parentClass = new ParentClass();
36.             System.out.println("ParentClass parentClass = new
ParentClass();");
37.             System.out.println(parentClass.getPrivateFieldValue());
38.             System.out.println(parentClass.friendlyField);
39.             System.out.println(parentClass.protectedField);
40.             System.out.println(parentClass.publicField);
41.
42.             System.out.println();
43.
44.             // ParentClass类型，SubClass对象
45.             ParentClass subClass = new SubClass();
46.             System.out.println("ParentClass subClass = new
SubClass();");
47.             System.out.println(subClass.getPrivateFieldValue());
48.             System.out.println(subClass.friendlyField);
49.             System.out.println(subClass.protectedField);
50.             System.out.println(subClass.publicField);
51.
52.             System.out.println();
53.
54.             // SubClass类型，SubClass对象
55.             SubClass subClazz = new SubClass();
56.             System.out.println("SubClass subClazz = new SubClass();");
57.             System.out.println(subClazz.getPrivateFieldValue());
58.             System.out.println(subClazz.friendlyField);
59.             System.out.println(subClazz.protectedField);
60.             System.out.println(subClazz.publicField);
61.         }
62.     }
63.

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。

1.        class ParentClass {
2.            /* friendly */String field = "父类变量";
3.        }
4.
5.        public class SubClass extends ParentClass {
6.            protected String field = "子类变量";
7.
8.            public static void main(String[] args) {
9.                SubClass subClass = new SubClass();
10.             System.out.println(subClass.field);
11.         }
12.     }
13.     class ParentClass {
14.         /* friendly */String field = "父类变量";
15.     }
16.     public class SubClass extends ParentClass {
17.         protected String field = "子类变量";
18.         public static void main(String[] args) {
19.             SubClass subClass = new SubClass();
20.             System.out.println(subClass.field);
21.         }
22.     }

运行结果：
子类变量

1.        class ParentClass {
2.            public String field = "父类变量";
3.        }
4.
5.        public class SubClass extends ParentClass {
6.            protected String field = "子类变量";
7.
8.            public static void main(String[] args) {
9.                SubClass subClass = new SubClass();
10.             System.out.println(subClass.field);
11.         }
12.     }
13.     class ParentClass {
14.         public String field = "父类变量";
15.     }
16.     public class SubClass extends ParentClass {
17.         protected String field = "子类变量";
18.         public static void main(String[] args) {
19.             SubClass subClass = new SubClass();
20.             System.out.println(subClass.field);
21.         }
22.     }

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：

1.        class ParentClass {
2.            public static String staticField = "父类静态变量";
3.
4.            public final String finalField = "父类常量";
5.
6.            public static final String staticFinalField = "父类静态常量";
7.        }
8.
9.        public class SubClass extends ParentClass {
10.         public static String staticField = "子类静态变量";
11.
12.         public final String finalField = "子类常量";
13.
14.         public static final String staticFinalField = "子类静态常量";
15.
16.         public static void main(String[] args) {
17.             SubClass subClass = new SubClass();
18.             System.out.println(SubClass.staticField);
19.             // 注意，这里的subClass变量，不是SubClass类
20.             System.out.println(subClass.finalField);
21.             System.out.println(SubClass.staticFinalField);
22.         }
23.     }

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。