Java 类的继承（三）：继承实现的基本原理

1. 请写出下面代码的输出结果

Base 类

public class Base {
    public static int s;
    private int a;

    static {
        System.out.println("基类静态代码块，s: " + s);
        s = 1;
    }

    {
        System.out.println("基类实例代码块，a: " + a);
        a = 1;
    }

    public Base() {
        System.out.println("基类构造方法，a: " + a);
        a = 2;
    }

    protected void step() {
        System.out.println("base s: " + s + ", a: " + a);
    }

    public void action() {
        System.out.println("start");
        step();
        System.out.println("end");
    }
}

Child 类

public class Child extends Base {
    public static int s;
    private int a;

    static {
        System.out.println("子类静态代码块，s: " + s);
        s = 10;
    }

    {
        System.out.println("子类实例代码块，a: " + a);
        a = 10;
    }

    public Child() {
        System.out.println("子类构造方法，a: " + a);
        a = 20;
    }

    protected void step() {
        System.out.println("child s: " + s + ", a: " + a);
    }
}

main() 方法

public static void main(String[] args) {
    System.out.println("---- new Child()");
    Child c = new Child();
    System.out.println("\n---- c.action()");
    c.action();
    Base b = c;
    System.out.println("\n---- b.action()");
    b.action();
    System.out.println("\n---- b.s " + b.s);
    System.out.println("\n---- c.s: " + c.s);
}

输出结果如下

---- new Child()
基类静态代码块，s: 0
子类静态代码块，s: 0
基类实例代码块，a: 0
基类构造方法，a: 1
子类实例代码块，a: 0
子类构造方法， a: 10

---- c.action()
start
child s: 10, a: 20
end

---- b.action()
start
child s: 10, a: 20
end

---- b.s: 1
---- c.s: 10

总结：基静态、子静态 -> 基实例代码块、基构造 -> 子实例代码块、子构造

2. 类的加载什么意思，怎么理解这个概念

类的加载是指将类的相关信息加载进内存
在 Java 中，类是动态加载的，当第一次使用这个类的时候才会加载
加载一个类时，会查看其父类是否已加载，如果没有，则会先加载其父类

3. 一个类的信息包括哪些部分

类变量（静态变量）
类初始化代码
类方法（静态方法）
实例变量
实例初始化代码
实例方法
父类信息引用

4. 类初始化代码包括哪些部分

定义静态变量时的赋值语句
静态初始化代码块

5. 实例初始化代码包括哪些部分

定义实例变量时的赋值语句
实例初始化代码块
构造方法

6. 类加载过程是怎样的

分配内存保存类的信息
给类变量赋默认值
加载父类
设置父子关系
执行类初始化代码

7. 怎样理解方法区这个概念

存放类的信息的一个内存区，Object 类肯定会存在于方法区

8. 创建对象的过程是怎样的

过程
- 分配内存
- 对所有实例变量赋默认值
- 执行实例初始化代码
注意
- 分配的内存包括本类和所有父类的实例变量，但不包括任何静态变量
- 实例初始化代码的执行从父类开始，再执行子类的。但在任何类执行初始化代码之前，所有实例变量都已设置完默认值
- 每个对象除了保存类的实例变量之外，还保存着实际类信息的引用

9. 动态绑定机制中方法的调用过程是怎样的

动态绑定实现的机制就是根据对象的实际类型查找要执行的方法
子类型中找不到的时候再查找父类

10. 虚方法表的含义及作用

含义：在类加载的时候为每个类创建一个表，这个表叫做虚方法表，这个表记录该类的对象所有动态绑定的方法（包括父类的方法）及其地址，但一个方法只有一条记录，子类重写了父类方法后只会保留子类的
作用：优化方法调用的效率。如果继承的层次比较深，要调用的方法位于比较上层的父类，如果不用虚方法表的话则调用的效率是比较低的，因为每次调用都要进行很多次查找。使用虚方法表的话，当通过对象动态绑定方法的时候，只需要查找这个表就可以了，不需要挨个查找每个父类

11. 对变量的访问是静态绑定的，这句话对吗

12. 对象访问类变量（静态变量）的实现机制是

通过对象访问类变量，系统会转换为类名直接访问静态变量
所以，在很多编程规范里建议直接使用类名访问静态变量