爪哇。类的类型与对象

Question

例如，当我有一个类 Rectangle 和一个类 Square。如果类 Square 扩展了 Rectangle，则类 square 是类 Rectangle 的子类。现在说我有代码。 Rectangle shape = new Square(5,6); 我将创建一个对象，但它是 Rectangle 类型，但是使用 square 的构造函数还是 Square 的对象？我的困惑始于类 Square 具有类 Rectangle 的相同方法，但它将使用类中的方法正方形不是矩形类。那么我是否创建了一个 Square 对象，但类型为 Rectangle？

评论：每个人都在生气，因为知道正方形不会扩展矩形，但这是我的老师的示例，纯粹展示了继承，事实上，最后他展示了如果我们使用这段代码，它会产生错误。

Answer 1

这让很多人感到困惑。让我试着分解一下。

当您说new Square 时，对象是使用Square 构造函数创建的。该对象在其存在期间将具有Square 类型。

当您声明类型为 Rectangle 的变量时，即 Rectangle x; 或 Rectangle x = (anything);，您是在告诉编译器 x（当它不为空时）将始终是对 Rectangle 的引用 或其任何子类（包括Square）。当您说Rectangle x = new Square(...) 时，x 将引用Square，即Rectangle。 但是，x 以后可能会被重新分配为其他 Rectangle，而不是 Square。

这意味着，当你说x.method(...) 时，编译器只允许你使用Rectangle 中定义的方法，因为编译器只知道x 是Rectangle 或某个子类。如果你在Square 中声明了一个新方法，你不能在上面的调用中使用它。

但是，如果x 仍然是对Square 的引用，那么当您调用Rectangle 中定义的方法时，程序将实际运行您为Square 编写的方法（如果您已覆盖Rectangle 中的那个）。

也许这个例子会有所帮助。假设Rectangle 声明了public 方法aaa 和bbb。在Square中，你写了一个覆盖方法aaa，你不覆盖bbb，你声明了一个新的公共方法ccc。

Rectangle x = new Square(10);
Rectangle y = new Rectangle(5,6);

// assume that x and y aren't changed 

x.aaa();   // runs the overriding method aaa in Square
y.aaa();   // runs the method aaa in Rectangle

x.bbb();   // runs the method in Rectangle, since it's not overridden.  But
           // if bbb calls aaa, then it will call the aaa in Square.
y.bbb();   // runs the method in Rectangle

x.ccc();   // illegal.  Even though the object is actually a Square, the
           // compiler isn't allowed to know that.
y.ccc();   // illegal

((Square)x).ccc();  // This is how you can get to the new method that you
           // declared in Square.  Even though the compiler doesn't know 
           // that x is a Square, when you use the cast, you tell the 
           // compiler that it's OK fo treat it as a Square, and to access
           // the method defined only in Square.
((Square)y).ccc();  // Will throw ClassCastException at runtime, because 
           // y isn't a Square.

希望这会有所帮助。

Answer 2

您创建了一个 Square 类型的对象。

对new Foo(...) 的调用将总是创建一个 Foo，没有例外。它总是会调用Foo 的构造函数，同样没有例外。也就是说，如果 Foo 从另一个类扩展，那么 Foo 的构造函数要做的第一件事就是调用超类的构造函数。同样，永远没有例外——尽管您不一定会在代码中看到它，因为如果您没有调用 super(...) 并且超类中存在无参数构造函数，那么编译器会自动为您调用该构造函数。但无论如何，它总会被调用。

由于您已将 Square 设置为矩形，因此该对象也是 Rectangle 的实例。对于您的类，Square 始终是 Rectangle，但并非所有 Rectangle 都是 Squares。

Rectangle shape 位仅表示就编译器 所知，它“至少”是一个矩形。它可能完全是一个 Rectangle，或者它可能是 Rectangle 的一个子类（如 Square）——但它不会是，例如，一个 Number。

当您调用shape.getArea()（例如）时，JVM 将查找shape 的实际 类型——不仅仅是它的编译时类型，而是它实际创建时的类型当您调用 new 时——并调用该类定义的方法。

Answer 3

继承总是给你的对象一个is-a relationship。因此，凭借Square 扩展Rectangle，可以肯定地说Square is-a Rectangle。

您已经创建了Square 的实例，但您将只能在其上使用其父级Rectangle 提供的方法。

Answer 4

您正在寻找的是对“Square 真的是矩形吗？”问题的答案。从几何学的角度来看，答案是肯定的，但从软件的角度来看，答案可能并不那么明显。 “Is-a”关系必须遵循Liskov Substitution principle。

所以本质上，如果基类有一些不适用于派生类的方法，那么它就不是“is-a”关系。

例如

类矩形{

/构造函数代码/

public void changeWidth(){....} public void changeLength(){....}

}

changeWidth 和 changeLength 是两个函数，它们对矩形非常有意义，但对 Square 则不然，因为正方形的所有边都相等。虽然你可以破解并在 square 类中给出你自己的两个函数的实现，但从我的角度来看，关系看起来并不自然。

至于其他答案，我同意他们。

Answer 5

这叫做多态，做你的功课。 shape 变量只是一个参考，实际对象是 Square 对象。