【Java面试】父类能调用子类的方法吗?

文章开始前,我们先抛出一个链式问题:
Java中父类能调用子类的方法吗?
如果不可以,原因?如果可以,如何做?
每种实现方式,在实际项目被允许吗?
不被允许的原因有哪些?
如果在实际项目中,的确有这样的特殊业务场景,应如何“正确的” - “变相”的去实现?

1.Java中父类能调用子类的方法吗?

答案:能

1.1 实现方式描述

(1)在父类中直接new子类相关对象或者通过构造函数传入子类对象,然后调用其方法
(2)将子类相关方法声明为static,在父类中调用子类的static方法
(3)在父类中通过反射调用子类的相关方法
(4)通过注册监听,然后通过回调接口调用子类相关方法
在看了相关描述之后,大家肯定迫切想看一下,四种方法的代码如何进行编写,或者您已经想到了。

1.2 四种实现方式的代码

接下来我们一起看一下这四种“奇葩”的实现方式的代码。
测试代码很简单,包含三个类:
TestTwo 测试功能类、Father父类、Son子类

package test;

/**
 * 父类
 * @author itbird
 *
 */
public class Father {
    private SonFuctionListener mListenr;

    public Father() {

    }

    /**
     * 在父类中直接new子类相关对象,然后调用其方法
     */
    public void realizeWay1() {
        Son son = new Son();
        son.testSonMethod("在父类中直接new子类相关对象,然后调用其方法");
    }

    /**
     * 在父类中调用子类的static方法
     */
    public void realizeWay2() {
        Son.testSonMethod1("在父类中调用子类的static方法");
    }

    /**
     * 在父类中通过反射调用子类的相关方法
     */
    public void realizeWay3() {
        try {
            Class cls = Class.forName("test.Son");
            Son son = (Son) cls.newInstance();
            son.testSonMethod("在父类中通过反射调用子类的相关方法");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 通过监听回调
     * @param listener
     */
    public void setSonListener(SonFuctionListener listener) {
        mListenr = listener;
    }

    public void realizeWay4() {
        if (mListenr != null) {
            mListenr.callTestMethod1();
        }
    }

    public interface SonFuctionListener {
        void callTestMethod1();
    }
}

package test;

import test.Father.SonFuctionListener;

/**
 * 子类
 * @author itbird
 *
 */
public class Son extends Father implements SonFuctionListener{

    public Son() {
        setSonListener(this);
    }

    public void testSonMethod(String str) {
        System.out.println(str + ": this is testSonMethod");
    }

    public static void testSonMethod1(String str) {
        System.out.println(str + ": this is static testSonMethod");
    }

    @Override
    public void callTestMethod1() {
        testSonMethod("通过监听回调");
    }
    
}

package test;

/**
 * 测试功能类
 * @author itbird
 * 
 */
public class TestTwo {
    public static void main(String[] args) {
        Son son = new Son();
        //在父类中直接new子类相关对象,然后调用其方法
        son.realizeWay1();
        //在父类中调用子类的static方法
        son.realizeWay2();
        //在父类中通过反射调用子类的相关方法
        son.realizeWay3();
        //通过监听回调
        son.realizeWay4();
    }
}

看一下四种实现方式,可以达到我们预期结果:


运行结果.png

文章看到这,各位看客先暂停一下,不要继续往下阅读,先细细看一下上面的例子,然后思考几个问题。

上面代码是否有问题?
有哪些奇葩点
是否违背了某些Java的设计原则?
是否存在内存方面或者明显的代码风险、问题?

2.上述几种实现方式,在实际项目被允许吗?

如果各位看官细细品味了上面的样例代码,并且稍微熟悉面向对象的继承和多态特性的话,会得出一个显而易见的结论,不允许
看到这儿,如果仍有看官,不太明白为什么不允许话,小编只能在上面的样例基础上,简单提醒以下几点,还需各位看官在实际项目研发过程中细细品味 & 时常总结,敬请见谅。因为毕竟涉及到面向对象的基本属性、项目经验,有些东西本来就是约定、规则、经验,无法进行明说。

(1)Java继承概念中,父类是不确定子类的,但子类可以确定其父类--多态特性的来源之一
(2)父类是不可调用子类的方法的,但子类可以调用父类所有非private的方法-继承特性的特征之一
(3)存在明显的代码漏洞,例如:因为Java继承的关系,所以类进行加载时,是先加载的父类,才去加载子类,如果恰巧这是父类的某个方法调用了子类的方法,而子类方法的某些常量因为子类还未加载没有实例化,就会直接导致程序崩溃
(4)如果通过上述方法实现了相关效果,那么请这样做的各位Coder反思一个问题,您的子类继承父类的意义到底在哪里?

3.如果在实际项目中,的确有这样的特殊业务场景,即有些实现并不确定,需要具体子类去实现,但是又必须在父类规定其调用顺序与场景,应如何做?

同样,先上代码,各位先认真品味

package test;

/**
 * 父类
 * @author itbird
 *
 */
public abstract class Father {
    // 基本方法
    protected abstract void doSomething();

    // 基本方法
    protected abstract void doAnything();

    // 模板方法
    public void templateMethod() {
        /*
         * 调用基本方法,完成相关的逻辑
         */
        this.doAnything();
        this.doSomething();
    }
}

package test;


/**
 * 子类
 * @author itbird
 *
 */
public class Son extends Father{

    @Override
    protected void doSomething() {
        System.out.println("Son doSomething");
    }

    @Override
    protected void doAnything() {
        System.out.println("Son doAnything");
    }

    
}

package test;

/**
 * 测试功能类
 * @author itbird
 * 
 */
public class TestTwo {
    public static void main(String[] args) {
        Son son = new Son();
        son.templateMethod();
    }
}

运行结果.png

通用类图如下:


通用类图.png

基本方法:基本方法也叫做基本操作,是由子类实现的方法,并且在模板方法中被调用。
模板方法:可以有一个或者几个,一般是具体的方法,也就是一个框架,实现对基本方法的调度,完成固定的逻辑。

优点:
● 封装不变部分,扩展可变部分
● 提取公共部分代码,便于维护
● 行为由父类控制,子类实现

缺点:
按照我们的设计习惯,抽象类负责声明最抽象、最一般的事物属性和方法,实现类完成具体的事物属性和方法。但是模板方法模式却颠倒了,抽象类定义了部分抽象方法,由子类实现,子类执行的结果影响了父类的结果,也就是子类对父类产生了影响,这在复杂的项目中,会带来代码阅读的难度,而且也会让新手产生不适感。

总结:模板模式就是在模板方法中对基本方法的调用。
参考:Java设计模式—模板方法模式

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