java一种极端情况下出现父类访问子类的实例变量的情况

在一般的情况下，或者说，在我们使用类继承的时候，几乎都不会出现父类访问子类的实例变量，因为父类不知道它被哪些子类继承了，也不知道继承它的子类做了哪些改变，比如增加了成员变量。

然而，在一种极端的情况下，可能会出现父类访问子类的实例变量的情况。
见程序代码：

/**
* 一般情况下，父类是不能访问子类的实例变量，因为父类不知道他被哪些子类继承了。现在讨论在一种极端的情况下，
* 可能出现父类访问子类的实例变量的情况。
* */

/** 作为手机父类，给其他手机继承 */
public class Phone {
// 声明父类的一个私有变量,手机类型，因为是父类，所以我们将其赋值为public
private String type = "public";

// 在无参构造里调用成员方法
public Phone() {
//System.out.println(this.type);  （1）
this.showType();
}

//打印手机类型
public void showType() {
System.out.println(type);
}
}

这是一个被其他手机子类继承的父类，在它的构造方法里调用了成员方法showType，打印出手机类型。

现在看看子类的代码：

/**子类Android手机继承父类Phone*/
public class AndroidPhone extends Phone{
//定义一个手机类型的实例变量，名字与父类一样，都为type
private String type = "android";
//在构造方法里对type重新赋值
public AndroidPhone(){
type = "GoogleAndroid";
//		this.showType();  （2）
}

//复写父类的showType方法
@Override
public void showType() {
System.out.println(type);
}
}

子类声明了一个与父类同名的实例变量，并赋值为"android"，然后再构造方法里有对type重新赋值，这里需要注意的地方是，子类复写了我们父类的

showType方法。

现在我们来看看测试类：

/** 测试类 */
public class PhoneTest {
public static void main(String[] args) {
// 创建AndroidPhone实例，结果会输出什么呢？
new AndroidPhone();
}
}

测试类代码很简单，在main方法里实例化一个AndroidPhone对象，我们知道子类没有显示调用父类的构造方法，那么系统会自动调用Phone的无参构造方法进行初始化，大家猜猜会输出什么呢？public？还是android?还是被重新赋值后的GoogleAndroid呢？运行一下测试类，我们会发现程序输出null，这是为什么呢？如果你熟悉类加载的初始化内存分配，或许你很快就能找到答案。

我们知道实例变量，即非静态成员变量，是依赖于类实例的，也就是说，只能通过类实例来访问类实例变量,比如，

public class people{
public int age = 21;//这里的age你只能通过一个people对象，来引用它，如people p = new people();p.age = 22;
}

所以，实例变量不同于类变量，在类加载初始化时不会马上被赋值（就上面的people来说，在people类加载初始化时，age的值不会马上被赋值为21，此时的age因为是整型，在内存分配时默认赋值为0，如果age改为public static int age = 21；则在内存空间分配时，会被马上赋值为21）

回到主题，在new AndroidPhone()时，系统会先为我们的对象分配内存空间，这里系统会为我们AndroidPhone对象分配两块内存，其中一个属于Phone类定义的实例变type，

另一个是AndroidPhone类定义的实例变量type，两个变量的初始值都为null，因为type是一个String类型变量。

在AndroidPhone的构造方法被调用之前，系统会调用Phone的构造方法，这个方法里只有这么一句this.showType()，上面已经说过，打印出来的结果是null，那这个null是哪一个实例变量呢？

我们去掉Phone类的（1）注释，运行程序，打印出了public和null，此时我们知道了this.showType()调用的是子类AndroidPhone的showType（）方法，不知道你们注意了没，这两行代码都有this

System.out.println(this.type);  （1）
this.showType();

而且我们也知道了第一个this是指Phone这个实例，第二个this是指子类的实例，这时候你晕了吧？这跟我们之前学的知识有矛盾了，在同一个类出现的this竟然有了不同的指向。这里我要补充一下，当this在构造器中时，this代表正在初始化中的Java对象。针对上面的情况，this位于Phone这个类的构造器里面，而实际上这些是放在AndroidPhone的构造器内执行的，只是AndroidPhone的构造器隐式地调用了Phone类的构造器的代码，现在我们可以知道，这里的this是指AndroidPhone对象，而不是Phone对象了。那么，上面打印出public是怎么回事呢？原因是这样的，当变量的编译时类型和运行时类型不同时，通过该变量访问它引用的对象的实例变量时，该实例变量的值由声明该变量的类型决定。但通过该变量调用它引用的对象的实例方法时，该方法行为将由它实际所引用的对象来决定。

如上面，this虽然代表AndroidPhone对象，但它却位于Phone构造器中，它的编译时类型是Phone，而它实际引用一个AndroidPhone对象。我们可以修改一下代码来验证这个的观点。

/** 作为手机父类，给其他手机继承 */
public class Phone {
// 声明父类的一个私有变量,手机类型，因为是父类，所以我们将其赋值为public
private String type = "public";

// 在无参构造里调用成员方法
public Phone() {
System.out.println(this.type);
this.showType();
System.out.println(this.getClass());
//		this.getWeight();（3）
}

//打印手机类型
public void showType() {
System.out.println(type);
}
}

getWeight是我们新增在子类AndroidPhone上的方法，在Phone类我们新增了两行代码，运行测试类我们会发现程序输出了public、null和class test.AndroidPhone（test是包名，不用管它），现在我们可以确定了吧，this引用代表的时子类AndroidPhone对象，此时如果我们去掉（3）注释，会发现编译不通过，这时因为this的编译时类型是Phone的缘故。

如果大家发现有不正确的地方欢迎指出和批评，有问题也可以随时留言，我会一一答复。