没有父类的Java Class是如何从Object继承的
2014-09-26 13:00
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经常有Java初学者会问为什么一个没有父类的Java类会自动从java.lang.Object类继承。本文将从实践的角度来为大家进行深度剖析。
经常有Java初学者会问为什么一个没有父类的Java类会自动从java.lang.Object类继承。如下面是一个普通的Java类:
public class Test // 从Object类继承
{
public static void main(String[] args)
{
System.out.println(new Test().toString());
}
}
从上面的代码可以看出,实际上,Test类的父类就是Object,因此,在Test中可以使用Object类的public或protected资源,如toString方法。那么Java编译器和JVM到底是如何做的呢?
了解这个原因其实并不需要知道JVM的实现细节。只要思考一下对于这种虚拟机程序的原理即可。一般对于这种靠虚拟机运行的语言(如Java、C#等)会有两种方法处理默认继承问题。
1、在编译源代码时,当遇到没有父类的类时,编译器会将其指定一个默认的父类(一般为Object),而虚拟机在处理到这个类时,由于这个类已经有一个默认的父类了,因此,VM仍然会按着常规的方法来处理每一个类。对于这种情况,从编译后的二进制角度来看,所有的类都会有一个父类。
2、编译器仍然按着实际代码进行编译,并不会做额外的处理。如果一个类没有显式地继承于其他的类,编译后的代码仍然没有父类。然后由虚拟机运行二进制代码时,当遇到没有父类的类时,就会自动将这个类看成是Object类的子类(一般这类语言的默认父类都是Object)。
从上面两种情况可以看出,第1种情况是在编译器上做的文章,也就是说,当没有父类时,由编译器在编译时自动为其指定一个父类。第2种情况是在虚拟机上做文章,也就是这个默认的父类是由虚拟机来添加的。那么Java是属性哪一种情况呢?其实这个答案很好得出。只需要随便找一个反编译工具,并.class文件进行反编译即可得知编译器是如何编译的。就以上面代码为例,如果是第1种情况,就算Test没有父类,但由于编译器已经为Test自动添加了一个Object父类,因此,在反编译后得到的源代码中的Test类是从Object类继承的。如果没是这种情况,那么就是第2种情况。
现在我们使用JDK带的反编译工具javap来反编译Test.class,先执行下面的命令:
javap Test > Test.txt
打开Test.txt文件后,会看到如下的代码:
public class Test extends java.lang.Object{
public Test();
public static void main(java.lang.String[]);
}
再使用下面的命令来得到bytecode代码:
javap -c Test >Test1.txt
打开Test1.txt后,会看到如下的代码:
从上面两段代码可以看出,Test已经从Object继承了,因此,可以断定Java是属性第1种情况,也就是说由编译器为没有父类的类指定了Object作为其默认父类。如果读者还不确定,可以直接打开Test.class,看看里面有没有Object,图1是Test.class的十六进制代码:
大家可以看到,Java编译器已经为Test指定了一个默认的Object类作为其父类。目前大多数基于虚拟器的语言都是采用的第1种方法来处理默认父类的,如下面的C#代码:
using System;
namespace ConsoleApplication1
{
class Test
{
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine(new Test().ToString());
}
}
}
使用ildasm.exe将上面的代码反编译后,得到的MSIL代码如下:
.class private auto ansi beforefieldinit ConsoleApplication1.Test
extends [mscorlib]System.Object
{
} // end of class ConsoleApplication1.Test
从上面的代码可以清楚地看到,Test类已经有一个System.Object作为父类了。
经常有Java初学者会问为什么一个没有父类的Java类会自动从java.lang.Object类继承。如下面是一个普通的Java类:
public class Test // 从Object类继承
{
public static void main(String[] args)
{
System.out.println(new Test().toString());
}
}
从上面的代码可以看出,实际上,Test类的父类就是Object,因此,在Test中可以使用Object类的public或protected资源,如toString方法。那么Java编译器和JVM到底是如何做的呢?
了解这个原因其实并不需要知道JVM的实现细节。只要思考一下对于这种虚拟机程序的原理即可。一般对于这种靠虚拟机运行的语言(如Java、C#等)会有两种方法处理默认继承问题。
1、在编译源代码时,当遇到没有父类的类时,编译器会将其指定一个默认的父类(一般为Object),而虚拟机在处理到这个类时,由于这个类已经有一个默认的父类了,因此,VM仍然会按着常规的方法来处理每一个类。对于这种情况,从编译后的二进制角度来看,所有的类都会有一个父类。
2、编译器仍然按着实际代码进行编译,并不会做额外的处理。如果一个类没有显式地继承于其他的类,编译后的代码仍然没有父类。然后由虚拟机运行二进制代码时,当遇到没有父类的类时,就会自动将这个类看成是Object类的子类(一般这类语言的默认父类都是Object)。
从上面两种情况可以看出,第1种情况是在编译器上做的文章,也就是说,当没有父类时,由编译器在编译时自动为其指定一个父类。第2种情况是在虚拟机上做文章,也就是这个默认的父类是由虚拟机来添加的。那么Java是属性哪一种情况呢?其实这个答案很好得出。只需要随便找一个反编译工具,并.class文件进行反编译即可得知编译器是如何编译的。就以上面代码为例,如果是第1种情况,就算Test没有父类,但由于编译器已经为Test自动添加了一个Object父类,因此,在反编译后得到的源代码中的Test类是从Object类继承的。如果没是这种情况,那么就是第2种情况。
现在我们使用JDK带的反编译工具javap来反编译Test.class,先执行下面的命令:
javap Test > Test.txt
打开Test.txt文件后,会看到如下的代码:
public class Test extends java.lang.Object{
public Test();
public static void main(java.lang.String[]);
}
再使用下面的命令来得到bytecode代码:
javap -c Test >Test1.txt
打开Test1.txt后,会看到如下的代码:
public class Test extends java.lang.Object{ public Test(); Code: 0: aload_0 1: invokespecial #8; //Method java/lang/Object."":()V 4: return public static void main(java.lang.String[]); Code: 0: getstatic #16; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; 3: new #1; //class Test 6: dup 7: invokespecial #22; //Method "":()V 10: invokevirtual #23; //Method java/lang/Object.toString:()Ljava/lang/String; 13: invokevirtual #27; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V 16: return } |
图1 |
using System;
namespace ConsoleApplication1
{
class Test
{
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine(new Test().ToString());
}
}
}
使用ildasm.exe将上面的代码反编译后,得到的MSIL代码如下:
.class private auto ansi beforefieldinit ConsoleApplication1.Test
extends [mscorlib]System.Object
{
} // end of class ConsoleApplication1.Test
从上面的代码可以清楚地看到,Test类已经有一个System.Object作为父类了。
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