你真的理解了继承和多态吗？

本文转自 http://www.blogjava.net/sean/archive/2005/06/07/5666.aspx

最近被同事问起一道SCJP的题目，是跟继承和多态有关的。具体的题目我就不重复了，来看一段我自己敲的代码：

 1 package sean.work.test;
 2
 3 public   class  DoYouReallyUnderstandPolymorphism  {
 4    
 5    public static void main(String[] args) {
 6        A a = new A();
 7        B b = new B();
 8        a.s = "[AA]";
 9        b.s = "[BB]";
10        System.out.println(a.s);      // prints "[AA]"
11        System.out.println(b.s);      // prints "[BB]"
12        System.out.println(a.getS()); // prints "[AA]"
13        System.out.println(b.getS()); // prints "[BB]"
14        System.out.println("====================");
15        a = b; // a now refers to object b
16        System.out.println(a.s);      // prints "[A]"  <<--1-- the class A copy
17        System.out.println(b.s);      // prints "[BB]"
18        System.out.println(a.getS()); // prints "[BB]"
19        System.out.println(b.getS()); // prints "[BB]"
20        System.out.println("====================");
21        ((A)b).s = "[AA]"; // <<--2-- changes the class A copy in object b 
22        System.out.println(a.s);      // prints "[AA]" <<--3-- class A copy changed
23        System.out.println(b.s);      // prints "[BB]"
24        System.out.println(a.getS()); // prints "[BB]"
25        System.out.println(b.getS()); // prints "[BB]"
26    }
27
28}
29
30 class  A  {
31    String s = "[A]";
32    String getS() {
33        return s;
34    }
35}
36
37 class  B extends A {
38    String s = "[B]";
39    String getS() {
40        return s;
41    }
42}
43

这里我们的B类继承自A类，重写了getS()方法，于是我们可以利用到多态。如果你留意15、16、21、22这几行的话，你也许就会知道我在说什么了。假如你觉得这样的打印结果是理所当然，那么我想你可以完全忽略这篇随笔，因为我要讲的就集中在这几行，而你已经很清楚的理解背后的含义。

下面跟感兴趣的朋友们说说我的理解：

直观的讲，我们很容易轻信当"a = b;"以后，变量a指向的对象是B类的b那个对象，自然a.s就应该等同于b.s，然而事实并非如此。当B继承A时，父类A的字段s并没有被B的字段s取代，而是保留了一份拷贝，所谓重写(Override)，那是对方法而言的。于是，当我们new B()时，在实际创建的对象中，包含了两个版本的字段s，一个"[A]"（属于A类）一个"[B]"（属于B类）。而方法getS()只有一个版本。这就是在继承过程中字段和方法的区别。也就是说，重写的概念和字段无关。在第16行，我们通过a.s访问的是b这个对象中保留的A类的字段s；而在21行，我们改变的正是这个A类版本的s字段。

多态的精髓在于动态确定对象的行为，而对象的行为体现在方法而非字段，字段代表的更多的是对象的状态。于是只有方法的多态而没有字段的多态。从上面的代码可以看出，不管你用什么类型的变量存放对象b的引用，最终调用的方法版本都是b的真实类型那个版本，这就是多态的威力。

从编译的角度来看，上面代码中的s字段和getS()方法的不同在于：s字段是在编译期静态链接（你可以改变它的值，但是它在对象中的相对地址已经确定好），而getS()方法是在运行期动态链接的。

说了这么多，真的不知道我表达清楚没有，毕竟没有系统研究过OO和编译原理，说得不当的地方还请多多包涵。最后，请不要学我这里的编码风格，因为很显然应该对main方法中的代码段执行Extract Method重构了，我这里只是为了注释方便。