Как ответить на вопрос по поводу полиморфизма в Java?

Question

[WTFAYD]

Здравствуйте!
Задание звучит так:
Create a base class with two methods. In the first method, call the second method. Inherit a class and override the second method. Create an object of the derived class, upcast it to the base type, and call the first method. Explain what happens.

Есть код:

import static net.mindview.util.Print.*;

class A {
    void a() {
        b();
    }
    void b() {
       print("A.b()");
    }
}

class B extends A {
    @Override void b() {
        print("B.b()");
    }
}

public class Program {
    static public void main(String[] args) {
        A aa = new B();
        aa.a();
    }
}

Вывод:

B.b()

Как объяснить, что в итоге произошло? Произошло восходящее преобразование к базовому классу, вызов метода a() базового класса, и, внутри этого метода, переопределенного метода b() - я прав?

Answer 1

[Алексей Черемисин]

Может быть так проще будет?
Класс В наследует методы и переменные класса A. И когда мы вызываем метод объект В, то он может использовать методы и переменные объекта А, также можно представить объект В, как объект А, но поведение будет все равно, как у объекта В.
В моем примере произошел вызов переопределённого метода b класса B с последующим вызовом родительского оригинального метода класса A. Причем видно, что принудительная кастенация (приведение типов) класса В к классу А - ничего не меняет, как был объект класса В, так он и остался, с переопределённым методом.
И еще, объектом обычно называют экземпляр класса, то, что образовалось после new.

package jtests;
import java.lang.System;

public class MyTest {

	class A {
		String  a () {
			return("from A:a");
		}
		String b() {		
			return("from A:b - " + a());
		}
		
	}
	class B extends A {
		@Override String b() {
			return ("from B:b - " + super.b());
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		MyTest m = new MyTest();
				
		System.out.println("A");
		A a =  m.new A(); // Используем A
		System.out.println(a.getClass().getName() + " * " + a.b());
		
		System.out.println("B");
		B b =  m.new B(); // Используем B
		System.out.println(b.getClass().getName() + " * " + b.b());
		
		System.out.println("B -> A");		
		A ab = (A) m.new B(); // Используем B как A
		System.out.println(ab.getClass().getName() + " * " + ab.b());
	}
}

И Вывод:

A
jtests.MyTest$A * from A:b - from A:a
B
jtests.MyTest$B * from B:b - from A:b - from A:a
B -> A
jtests.MyTest$B * from B:b - from A:b - from A:a

Answer 2

[Sanan Yuzb]

В Java методы вызываются по типу объекта, и т.к. второй метод был переопределен, то он и вызвался.

Comments

[WTFAYD]

ну, получается, вызывается метод a() класса B (такой же, как в А), и метод b() класса В (переопределенный)?
я имею ввиду - какой тип имеет aa? A или B?

[Sanan Yuzb]

Нет, вызывается только метод b() класса B. Методы вызываются по типу объекта. У аа тип объкта - B, а тип ссылки A

[WTFAYD]

ну, следовательно, если методы вызываются по типу объекта, значит вызываются методы a() и b() класса B, разве не так?

[Sanan Yuzb]

Сперва вызывается метод a() из родительского, т.к. он не переопределен, а т.к. в нем вызывается метод b(), то он вызывается из класса B, т.к. он переопределен

[WTFAYD]

Sanan Yuzb: может быть я ошибаюсь, но правильно я представляю, - объект класса В - это копия обьекта класса А, но с переопределенным методом b() - я прав?

[Алексей Черемисин]

WTFAYD: нет, это не копия, просто КЛАСС В наследует методы и переменные КЛАССА A. И когда мы вызываем метод ОБЪЕКТА В, то он может использовать методы и переменные объекта А, также можно представить объект В, как объект А, но поведение будет все равно, как у объекта В.

[WTFAYD]

Алексей Черемисин: ссылка на базовый класс ссылается (прошу прощения за тавтологию) на объект производного класса (в этом случае), тем самым доказывая, что производный класс имеет интерфейс базового класса в 100% случае. затем, при вызове метода, компилятор узнает при помощи позднего связывания какой это класс, хорошо, он узнал, что это класс В. Затем, какой именно метод он вызывает? я представляю, что в обьекте класса В находится подобьект класса А (композиция), и соответственно, мы обращаемся через интерфейс к этому методу. Окей, проходим по телу метода, и тут возникает вопрос - почему вызывается метод b() класса В, а не класса А? мы же как бы находимся в теле класса А.
Надеюсь, что ты сможешь понять, что я написал, потому что я не очень :)

[Алексей Черемисин]

WTFAYD: Компилятор делает наоборот. Он видит объект В и пытается вызвать его метод a, видит, что объект В этим методом не располагает, и идет в родительский объект, где и находит этот метод. И при этом да, А является "интерфейсом" для В. Другими словами, мы можем вернуть из какого-то метода объект В, как объект А, но при этом объект В так им и останется. В любом случае всегда у неизвестного А можно спростить a.isInsance(B.class) !

[WTFAYD]

Алексей Черемисин: хорошо, но почему вызывается метод b() класса В? ведь метод а() мы находим в классе А !

[Алексей Черемисин]

WTFAYD: Упс, немного не так уточнил (хотя все правильно). Компилятор всегда знает, что у него объект В, который обладает свойствами А, и никак иначе. Когда мы приводим В к А, компилятор все равно знает, что это объект В, только не позволит нам работать с ним как с В.

[Алексей Черемисин]

WTFAYD: Ну и чтобы не промахнуться, что это именно объект В, всегда можно поинтересоваться, не В ли мы.

[WTFAYD]

Алексей Черемисин: да, это понятно, но вы мне пока не ответили на вопрос: почему вызывается метод b() класса В? ведь мы же выполняем а() класса А и, по логике, должно вызваться b() класса A, ведь мы же работаем в этот момент с классом А!

[Алексей Черемисин]

WTFAYD: Нет, мы работаем с B, который прикинулся А.

[WTFAYD]

Алексей Черемисин: Не имею права больше вас мучать, вопросов больше нет, огромное вам спасибо!

[Алексей Черемисин]

WTFAYD: Чтобы было понятнее, в байткоде лежит всегда экземпяр класса В, тем самым и интерпретатор и компилятор всегда знают, что там внутри неонка из правильного класса. Когда будете разбираться с рефлексиями, будет гораздо понятнее. Немного изменил свой пример, посмотрите.