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在Java中父类引用指向子类对象如何理解_Java多态示例解析

P粉602998670

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发布时间:2026-02-09 00:21:31

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来源于php中文网

原创

多态的本质是JVM运行时通过invokevirtual指令动态绑定方法,编译期检查父类方法存在性,运行期查虚方法表调用子类重写版本;字段访问则静态绑定,不具多态性。

在java中父类引用指向子类对象如何理解_java多态示例解析

父类引用指向子类对象的本质是什么

这不是语法糖,也不是类型转换的障眼法,而是 JVM 在运行时通过 invokevirtual 指令动态绑定方法的具体实现。编译期只检查父类中是否存在该方法(即“有无”),运行期才根据实际对象类型查虚方法表(vtable)跳转到子类重写后的字节码。

关键点在于:引用变量的静态类型(声明类型)决定可调用哪些方法;实际对象的运行时类型决定执行哪份方法体。

为什么 new Son() 赋给 Parent p 后不能调用子类独有方法

因为编译器只认得 p 的声明类型是 Parent,它不知道也不关心堆里那个对象其实是 Son 实例。一旦写了 p.specificToSon(),编译直接报错:cannot resolve method 'specificToSon()' in 'Parent'

  • 这是编译期检查,和多态无关,属于“可见性”范畴
  • 想调用子类特有方法,必须显式向下转型:((Son) p).specificToSon()
  • 但转型前建议先用 instanceof 判断,否则可能抛 ClassCastException

多态下字段访问不具有动态绑定特性

字段(成员变量)没有重写(override),只有隐藏(hiding)。如果 ParentSon 都定义了同名字段 name,那么 Parent p = new Son(); System.out.println(p.name); 输出的是 Parent.name 的值,不是 Son.name

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  • 方法调用看实际对象类型(动态绑定)
  • 字段访问看引用变量类型(静态绑定)
  • 这也是为什么应尽量把字段设为 private,通过 getter 方法暴露行为——只有方法才能真正参与多态

常见误用:把多态当成“自动类型提升”来用

有人以为 List list = Arrays.asList(new Son(), new Daughter()); 就能安全地对所有元素统一调用子类特有逻辑,结果发现不行——集合里每个元素仍是按 Parent 类型对待。

  • 多态只解决“同一方法签名、不同实现”的调度问题,不解决“方法不存在就自动找子类补上”的问题
  • 若需差异化处理,要么用 instanceof 分支判断,要么引入访问者模式或策略接口
  • 泛型擦除后,List 在运行时就是 List,类型信息已丢失,别指望靠泛型实现运行时多态分发

最易被忽略的一点:多态生效的前提是方法被正确重写(@Override)、非 static、非 private、非 final。哪怕漏了一个 public 修饰符导致重写失败,表面看起来正常,实际走的还是父类逻辑。

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