Java 中包可见性的继承
我正在寻找以下行为的解释：
我有 6 个类，{aA,bB,cC,aD,bE,cF}，每个类都有一个包可见的 m() 方法来写出类名。
我有一个 a.Main 类，其中有一个 main 方法，可以对这些类进行一些测试。
输出似乎不遵循正确的继承规则。
以下是课程：
package a;
public class A {
void m() { System.out.println("A"); }
}
// ------
package b;
import a.A;
public class B extends A {
void m() { System.out.println("B"); }
}
// ------
package c;
import b.B;
public class C extends B {
void m() { System.out.println("C"); }
}
// ------
package a;
import c.C;
public class D extends C {
void m() { System.out.println("D"); }
}
// ------
package b;
import a.D;
public class E extends D {
void m() { System.out.println("E"); }
}
// ------
package c;
import b.E;
public class F extends E {
void m() { System.out.println("F"); }
}
精慕HU浏览 185回答 3
3回答
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慕标琳琳
我理解D.m()hides A.m()，但是强制转换A应该暴露隐藏的m()方法，是这样吗？不存在隐藏实例（非静态）方法之类的事情。这是一个阴影示例。在大多数地方，强制转换A只是有助于解决歧义（例如，c.m()原样可以同时引用A#m和C#m[无法从a] 访问），否则会导致编译错误。或者是不顾事实而覆盖D.m()并打破继承链？A.m()B.m()C.m()b.m()是一个不明确的调用，因为如果您将可见性因素放在一边，则 和 都适用A#m。B#m也同样如此c.m()。((A)b).m()并((A)c).m()明确指出A#m调用者可以访问哪些内容。((A)d).m()更有趣的是： 和A都D位于同一个包中（因此，可访问[这与上面两种情况不同]）并且D间接继承A. 在动态分派期间，Java 将能够调用D#m，因为D#m实际上覆盖了A#m，并且没有理由不调用它（尽管继承路径上发生了混乱[记住，由于可见性问题，既不覆盖B#m也不C#m覆盖]）。A#m更糟糕的是，下面的代码显示了覆盖的效果，为什么？我无法解释这一点，因为这不是我期望的行为。我敢说结果是((A)e).m(); ((A)f).m();应该与结果相同((D)e).m(); ((D)f).m();这是D D因为无法访问 中b和c来自 的包私有方法a。 -
MMMHUHU
我报告了这个问题，并确认了多个 Java 版本的错误。错误报告。我将此答案标记为解决方案，但要感谢大家的所有答案和消息，我学到了很多。:-) -
梦里花落0921
这确实是一个脑筋急转弯。以下答案尚未完全确定，但我对此进行了简短的研究。也许它至少有助于找到明确的答案。问题的部分内容已经得到解答，因此我将重点放在仍然引起混乱且尚未解释的点上。关键情况可以归结为四类：package a;public class A { void m() { System.out.println("A"); }}package a;import b.B;public class D extends B { @Override void m() { System.out.println("D"); }}package b;import a.A;public class B extends A { void m() { System.out.println("B"); }}package b;import a.D;public class E extends D { @Override void m() { System.out.println("E"); }}（请注意，我@Override在可能的情况下添加了注释 - 我希望这已经可以给出提示，但我还无法从中得出结论......）和主类：package a;import b.E;public class Main { public static void main(String[] args) { D d = new D(); E e = new E(); System.out.print("((A)d).m();"); ((A) d).m(); System.out.print("((A)e).m();"); ((A) e).m(); System.out.print("((D)d).m();"); ((D) d).m(); System.out.print("((D)e).m();"); ((D) e).m(); }}这里的意外输出是((A)d).m();D((A)e).m();E((D)d).m();D((D)e).m();D所以当将类型的对象转换D为时，会调用A类型的方法D当将类型的对象转换E为时，会调用A类型的方法（！）E当将类型的对象转换D为时，会调用D类型的方法D当将类型的对象转换E为时，会调用D类型的方法D很容易发现这里的奇怪之处：人们自然会期望强制转换EtoA会导致调用 方法D，因为这是同一包中的“最高”方法。观察到的行为很难从 JLS 中解释，尽管人们必须仔细地重新阅读它，以确保其中没有微妙的原因。出于好奇，我查看了该类生成的字节码Main。这是完整的输出javap -c -v Main（相关部分将在下面充实）：public class a.Main minor version: 0 major version: 52 flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPERConstant pool: #1 = Class #2 // a/Main #2 = Utf8 a/Main #3 = Class #4 // java/lang/Object #4 = Utf8 java/lang/Object #5 = Utf8 <init> #6 = Utf8 ()V #7 = Utf8 Code #8 = Methodref #3.#9 // java/lang/Object."<init>":()V #9 = NameAndType #5:#6 // "<init>":()V #10 = Utf8 LineNumberTable #11 = Utf8 LocalVariableTable #12 = Utf8 this #13 = Utf8 La/Main; #14 = Utf8 main #15 = Utf8 ([Ljava/lang/String;)V #16 = Class #17 // a/D #17 = Utf8 a/D #18 = Methodref #16.#9 // a/D."<init>":()V #19 = Class #20 // b/E #20 = Utf8 b/E #21 = Methodref #19.#9 // b/E."<init>":()V #22 = Fieldref #23.#25 // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; #23 = Class #24 // java/lang/System #24 = Utf8 java/lang/System #25 = NameAndType #26:#27 // out:Ljava/io/PrintStream; #26 = Utf8 out #27 = Utf8 Ljava/io/PrintStream; #28 = String #29 // ((A)d).m(); #29 = Utf8 ((A)d).m(); #30 = Methodref #31.#33 // java/io/PrintStream.print:(Ljava/lang/String;)V #31 = Class #32 // java/io/PrintStream #32 = Utf8 java/io/PrintStream #33 = NameAndType #34:#35 // print:(Ljava/lang/String;)V #34 = Utf8 print #35 = Utf8 (Ljava/lang/String;)V #36 = Methodref #37.#39 // a/A.m:()V #37 = Class #38 // a/A #38 = Utf8 a/A #39 = NameAndType #40:#6 // m:()V #40 = Utf8 m #41 = String #42 // ((A)e).m(); #42 = Utf8 ((A)e).m(); #43 = String #44 // ((D)d).m(); #44 = Utf8 ((D)d).m(); #45 = Methodref #16.#39 // a/D.m:()V #46 = String #47 // ((D)e).m(); #47 = Utf8 ((D)e).m(); #48 = Utf8 args #49 = Utf8 [Ljava/lang/String; #50 = Utf8 d #51 = Utf8 La/D; #52 = Utf8 e #53 = Utf8 Lb/E; #54 = Utf8 SourceFile #55 = Utf8 Main.java{ public a.Main(); descriptor: ()V flags: ACC_PUBLIC Code: stack=1, locals=1, args_size=1 0: aload_0 1: invokespecial #8 // Method java/lang/Object."<init>":()V 4: return LineNumberTable: line 5: 0 LocalVariableTable: Start Length Slot Name Signature 0 5 0 this La/Main; public static void main(java.lang.String[]); descriptor: ([Ljava/lang/String;)V flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC Code: stack=2, locals=3, args_size=1 0: new #16 // class a/D 3: dup 4: invokespecial #18 // Method a/D."<init>":()V 7: astore_1 8: new #19 // class b/E 11: dup 12: invokespecial #21 // Method b/E."<init>":()V 15: astore_2 16: getstatic #22 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; 19: ldc #28 // String ((A)d).m(); 21: invokevirtual #30 // Method java/io/PrintStream.print:(Ljava/lang/String;)V 24: aload_1 25: invokevirtual #36 // Method a/A.m:()V 28: getstatic #22 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; 31: ldc #41 // String ((A)e).m(); 33: invokevirtual #30 // Method java/io/PrintStream.print:(Ljava/lang/String;)V 36: aload_2 37: invokevirtual #36 // Method a/A.m:()V 40: getstatic #22 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; 43: ldc #43 // String ((D)d).m(); 45: invokevirtual #30 // Method java/io/PrintStream.print:(Ljava/lang/String;)V 48: aload_1 49: invokevirtual #45 // Method a/D.m:()V 52: getstatic #22 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; 55: ldc #46 // String ((D)e).m(); 57: invokevirtual #30 // Method java/io/PrintStream.print:(Ljava/lang/String;)V 60: aload_2 61: invokevirtual #45 // Method a/D.m:()V 64: return LineNumberTable: line 9: 0 line 10: 8 line 11: 16 line 12: 28 line 14: 40 line 15: 52 line 16: 64 LocalVariableTable: Start Length Slot Name Signature 0 65 0 args [Ljava/lang/String; 8 57 1 d La/D; 16 49 2 e Lb/E;}SourceFile: "Main.java"有趣的是方法的调用：16: getstatic #22 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;19: ldc #28 // String ((A)d).m();21: invokevirtual #30 // Method java/io/PrintStream.print:(Ljava/lang/String;)V24: aload_125: invokevirtual #36 // Method a/A.m:()V28: getstatic #22 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;31: ldc #41 // String ((A)e).m();33: invokevirtual #30 // Method java/io/PrintStream.print:(Ljava/lang/String;)V36: aload_237: invokevirtual #36 // Method a/A.m:()V40: getstatic #22 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;43: ldc #43 // String ((D)d).m();45: invokevirtual #30 // Method java/io/PrintStream.print:(Ljava/lang/String;)V48: aload_149: invokevirtual #45 // Method a/D.m:()V52: getstatic #22 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;55: ldc #46 // String ((D)e).m();57: invokevirtual #30 // Method java/io/PrintStream.print:(Ljava/lang/String;)V60: aload_261: invokevirtual #45 // Method a/D.m:()V字节码显式A.m引用前两次调用中的方法，并显式引用D.m第二次调用中的方法。我从中得出的一个结论是：罪魁祸首不是编译器，而是invokevirtualJVM 指令的处理！的文档invokevirtual不包含任何意外 - 此处仅引用相关部分：设 C 为 objectref 的类。实际要调用的方法是通过以下查找过程选择的：如果 C 包含覆盖（第 5.4.5 节）已解析方法的实例方法 m 的声明，则 m 是要调用的方法。否则，如果 C 有超类，则执行对覆盖已解析方法的实例方法的声明的搜索，从 C 的直接超类开始，继续搜索该类的直接超类，依此类推，直到覆盖方法已找到或不存在进一步的超类。如果找到重写方法，则该方法就是要调用的方法。否则，如果 C 的超级接口中恰好有一个最大特定方法（第 5.4.3.3 节）与已解析方法的名称和描述符匹配并且不是抽象的，那么它就是要调用的方法。据推测，它只是沿着层次结构向上，直到找到一个（是或）覆盖该方法的方法，并且覆盖（§5.4.5）被定义为人们自然期望的。观察到的行为仍然没有明显的原因。然后我开始研究invokevirtual遇到 an 时实际发生的情况，并深入研究OpenJDK的功能，但在这一点上，我不完全LinkResolver::resolve_method确定这是否是正确的地方，而且我目前无法投入更多时间在这里...也许其他人可以从这里继续，或者为自己的调查找到灵感。至少编译器做了正确的事情，并且怪癖似乎存在于 的处理中invokevirtual，这一事实可能是一个起点。 -
心有法竹
有趣的问题。我在 Oracle JDK 13 和 Open JDK 13 中检查过这一点。两者给出的结果相同，与您所写的完全相同。但这个结果与Java语言规范相矛盾。与类 D 与 A 位于同一包中不同，类 B、C、E、F 位于不同的包中，并且由于包私有声明，A.m()无法看到它也无法覆盖它。对于 B 类和 C 类，它按照 JLS 中的规定工作。但对于 E 类和 F 类则不然。((A)e).m()带有和 的情况((A)f).m()是Java 编译器实现中的错误。应该如何工作((A)e).m()和((A)f).m()？由于D.m()overrides A.m()，这也应该适用于它们的所有子类。因此，((A)e).m()和应该与和((A)f).m()相同，意味着它们都应该调用。((D)e).m()((D)f).m()D.m()
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