Java继承中super关键字与实例变量的独立性解析

本文深入探讨Java中`super`关键字在子类中访问父类实例变量的行为，以及实例变量在继承体系下的独立性。我们将阐明每个对象实例拥有其独立状态的机制，即使通过继承共享变量定义，不同对象实例间的变量值也互不影响。理解`super`关键字的作用范围，以及它如何与当前对象实例的继承成员交互，对于掌握Java面向对象编程至关重要。

理解Java中的实例变量与对象独立性

在Java中，当您创建一个类的实例（即一个对象）时，该对象会拥有其自身的一套实例变量。这意味着，即使两个对象是同一个类的实例，或者一个对象是另一个对象的子类实例，它们各自的实例变量也是独立存储的。对一个对象实例的实例变量进行修改，不会影响到其他任何对象实例的同名实例变量，除非它们引用的是同一个共享对象（例如，通过赋值传递引用）。

继承与实例变量

当一个类继承另一个类时，子类会继承父类的实例变量。这些继承来的变量成为了子类实例的一部分。然而，这并不意味着子类实例和父类实例共享同一个变量的存储空间。相反，每个子类实例都会拥有其继承自父类的实例变量的独立副本。

super关键字的作用

super关键字在Java中主要有两个用途：

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1. 调用父类的构造器：在子类构造器中，使用super()可以调用父类的相应构造器。
2. 访问父类的成员：在子类中，可以使用super.method()调用父类的方法，或者super.variable访问父类的实例变量（当子类有同名变量或需要明确指定访问父类版本时）。

重要的是要理解，无论super是用于调用方法还是访问变量，它始终是在当前子类对象实例的上下文中操作的。它不会去操作一个单独的、独立的父类对象实例。super.variable指的是当前子类对象中继承自父类的那个实例变量。

案例分析：super.price = price; 的行为

让我们通过一个具体的代码示例来深入理解这一点。

package Practice.FruitConst;

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        Fruit fruit = new Fruit(); // 创建一个Fruit对象实例
        Apple apple = new Apple(); // 创建一个Apple对象实例

        apple.setPrice(100.0); // 调用Apple对象的setPrice方法

        apple.pp(); // 调用Apple对象的pp方法
        System.out.println("fruit " + fruit.price); // 打印Fruit对象的price
    }
}

class Apple extends Fruit {
    @Override
    public void setPrice(Double price) {
        super.price = price; // 修改当前Apple对象中继承自Fruit的price变量
    }

    public void pp() {
        System.out.println("apple " + this.price); // 打印当前Apple对象的price
        System.out.println("fruit? " + super.price); // 再次打印当前Apple对象的price（通过super）
    }
}

class Fruit {
    String name;
    String color;
    double price; // 实例变量，默认值为0.0

    // 省略构造器、getter/setter、toString方法，与示例无关紧要
    public Double getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(Double price) {
        this.price = price;
    }
}

代码执行分析：

1. Fruit fruit = new Fruit();

   

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   • 创建了一个Fruit类型的对象实例，并将其引用赋值给fruit变量。
   • 此fruit对象的price实例变量被初始化为默认值 0.0。

2. Apple apple = new Apple();

   • 创建了一个Apple类型的对象实例，并将其引用赋值给apple变量。
   • 此apple对象继承了Fruit类的price实例变量，并被初始化为默认值 0.0。
   • 注意： fruit对象和apple对象是两个完全独立的实例，它们各自拥有独立的price变量。

3. apple.setPrice(100.0);

   • 调用了apple对象的setPrice方法（Apple类中重写的方法）。
   • 方法体中的 super.price = price; 语句执行。
   • 这里的 super.price 指的是当前apple对象中继承自Fruit的那个price实例变量。
   • 因此，apple对象的price变量被更新为 100.0。
   • 关键点： 这条语句对fruit对象（即new Fruit()创建的那个对象）的price变量没有任何影响。

4. apple.pp();

   • 调用apple对象的pp方法。
   • System.out.println("apple " + this.price);
     • this.price 指的是当前apple对象的price实例变量。其值为 100.0。
     • 输出：apple 100.0
   • System.out.println("fruit? " + super.price);
     • super.price 同样指的是当前apple对象中继承自Fruit的price实例变量。其值为 100.0。
     • 注意： 在一个对象实例内部，this.price 和 super.price 通常引用的是同一个实例变量（除非子类隐藏了父类的同名实例变量，但这种做法不推荐且不常见）。super在这里更多是表明这个变量定义在父类中。
     • 输出：fruit? 100.0

5. System.out.println("fruit " + fruit.price);

   • 打印fruit对象的price实例变量。
   • 由于fruit对象的price从未被修改，它仍然保持其默认值 0.0。
   • 输出：fruit 0.0

最终输出：

apple 100.0
fruit? 100.0
fruit 0.0

这与您观察到的输出完全一致，也解释了为什么fruit对象的price没有被修改。

总结与注意事项

• 实例变量的独立性： Java中每个对象实例都拥有其独立的实例变量副本。对一个对象的实例变量进行操作，不会影响其他对象。
• super关键字的上下文： super关键字始终在当前对象实例的上下文中工作。super.variable访问的是当前对象实例中继承自父类的那个实例变量，而不是一个独立的父类对象。
• this与super在实例变量上的关系： 在子类实例中，this.inheritedVariable和super.inheritedVariable通常指向同一个实例变量。super更多是提供了一种明确指定访问父类成员的语法，尤其是在方法重写或变量隐藏的场景下。
• 共享状态的实现： 如果确实需要在不同对象实例间共享数据，可以考虑使用static（静态）变量（类变量），或者让多个对象引用同一个可变对象。但需谨慎使用，因为这会引入线程安全等复杂性。

通过以上分析，我们明确了super关键字在Java继承中的精确行为，以及实例变量在不同对象实例间的独立性。理解这些核心概念是编写健壮、可维护的Java面向对象代码的基础。

以上就是Java继承中super关键字与实例变量的独立性解析的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！