深入理解 Java 中 protected 修飾符

leozzy發表於2017-12-01
Java

看似簡單的東西可以引出很多問題，學習過程中很多概念我們都只是「好像瞭解」、「貌似是這樣」、「應該沒問題」， 其實缺乏的是仔細思考， 對自己少問了幾個「為什麼」。

在 Java 中， 訪問許可權修飾符屬於最最基礎的知識， protected 修飾符只是其中一個， 如果你要問為什麼不拿 public、default、private 來深究呢？ 那麼看完這篇文章你會知道為何 protected 更值得深入️思考。

在 《Thinking in Java》 中，protected 的名稱是「繼承訪問許可權」，這也就是我們記憶中的 protected：protected 必須要有繼承關係才能夠訪問。 所以你以為你懂了， 可是你真的理解了這句話嗎？

先思考幾個問題：

  1. 同一個包中， 子類物件能訪問父類的 protected 方法嗎？

  2. 不同包下， 在子類中建立該子類物件能訪問父類的 protected 方法嗎？

  3. 不同包下， 在子類中建立父類物件能訪問父類的 protected 方法嗎？

  4. 不同包下， 在子類中建立另一個子類的物件能訪問公共父類的 protected 方法嗎？

  5. 父類 protected 方法加上 static 修飾符又會如何呢？

《Thinking in Java》中有一句話：「protected 也提供包訪問許可權， 也就是說，相同包內的其他類可以訪問 protected元素」， 其實就是 protected 修飾符包含了 default 預設修飾符的許可權， 所以第 1 個問題你已經知道答案了， 在同一個包中， 普通類或者子類都可以訪問基類的 protected 方法。

父類為非靜態 protected 修飾類

package com.protectedaccess.parentpackage;

public class Parent {

    protected String protect = "protect field";

    protected void getMessage(){
        System.out.println("i am parent");
    }
}複製程式碼

不同包下，在子類中通過父類引用不可以訪問其 protected 方法

無論是建立 Parent 物件還是通過多型建立 Son1 物件， 只要 Parent 引用， 則不可訪問， 編譯器會提示錯誤。

package com.protectedaccess.parentpackage.sonpackage1;

import com.protectedaccess.parentpackage.Parent;

public class Son1 extends Parent{
    public static void main(String[] args) {
        Parent parent1 = new Parent();
        // parent1.getMessage();   錯誤

        Parent parent2 = new Son1();
        // parent2.getMessage();  錯誤
    }
}複製程式碼

不同包下，在子類中通過該子類引用可以訪問其 protected 方法

子類中實際上把父類的方法繼承下來了， 可以通過該子類物件訪問， 也可以在子類方法中直接訪問， 還可以通過 super 關鍵字呼叫父類中的該方法。

package com.protectedaccess.parentpackage.sonpackage1;

import com.protectedaccess.parentpackage.Parent;

public class Son1 extends Parent{
    public static void main(String[] args) {
        Son1 son1 = new Son1();
        son1.getMessage(); // 輸出：i am parent,
    }
    private void message(){
        getMessage();  // 如果子類重寫了該方法， 則輸出重寫方法中的內容
        super.getMessage(); // 輸出父類該方法中的內容
    }
}複製程式碼

不同包下，在子類中不能通過另一個子類引用訪問共同基類的 protected 方法

package com.protectedaccess.parentpackage.sonpackage2;

import com.protectedaccess.parentpackage.Parent;

public class Son2 extends Parent {

}複製程式碼

注意是 Son2 是另一個子類， 在 Son1 中建立 Son2 的物件是無法訪問父類的 protected 方法的

package com.protectedaccess.parentpackage.sonpackage1;

import com.protectedaccess.parentpackage.Parent;
import com.protectedaccess.parentpackage.sonpackage2.Son2;

public class Son1 extends Parent{
    public static void main(String[] args) {
        Son2 son2 = new Son2();
        // son2.getMessage(); 錯誤
    }
}複製程式碼

父類為靜態 protected 修飾類

對於protected的靜態變數， 在子類中可以直接訪問， 在不同包的非子類中則不可訪問

package com.protectedaccess.parentpackage;

public class Parent {

    protected String protect = "protect field";

    protected static void getMessage(){
        System.out.println("i am parent");
    }
}複製程式碼

靜態方法直接通過類名訪問

無論是否同一個包，在子類中均可直接訪問

package com.protectedaccess.parentpackage.sonpackage1;

import com.protectedaccess.parentpackage.Parent;

public class Son3 extends Parent{
    public static void main(String[] args) {
        Parent.getMessage(); // 輸出： i am parent
    }
}複製程式碼

在不同包下，非子類不可訪問

package com.protectedaccess.parentpackage.sonpackage1;

import com.protectedaccess.parentpackage.Parent;

public class Son4{
    public static void main(String[] args) {
       // Parent.getMessage(); 錯誤
    }
}複製程式碼

看到這裡你應該知道有多少種情況了， 針對不同的情況都可能出現意外的結果， 所以還是得多實踐， 僅僅在書上看一遍 protected 修飾符的作用是無法真正發現它的微妙。

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