Java对象引用处理机制

翻译人员: 铁锚

翻译时间: 2013年11月13日

原文链接: How does Java handle aliasing?

什么是Java的引用别名机制

Java的引用别名机制(原文为Aliasing,别名,即Java中的多态)意味着多个引用变量可以定位到同一个实际物理对象,而这些引用变量可以是不同的类型.
下面的代码中,S类继承P类, pp 和 ss 分别是P类型 和 S类型的两个数组变量名.

public class TestPolyMorphism {
    public static class P{
    public void print(String message){
        System.out.println("P-->"+message);
    }
    }
    public static class S extends P{
    public void print(String message){
        System.out.println("S-->"+message);
    }
    }
    public static void main(String[] args) {
    S[] ss = new S[10];
    P[] pp = ss;
    ss[0] = new S();
    pp[0].print("你好");
    // !!运行时错误,不能将父类对象,赋给子类数组;
    //pp[1] = new P();//java.lang.ArrayStoreException
    }
}

在内存中,pp和ss都指向了同样的内存地址.(我们可以说,指针pp,指针ss;或者说pp引用,ss引用.)

图1

pp和ss指向了同一个物理地址,在实际运行过程中,多态特性根据真实的对象类型决定调用父类还是子类的具体方法,而不是根据引用变量的类型.

Java 如何处理引用别名机制
如果将下列代码拷贝到eclipse中,将不会有什么编译期错误:

package think;


public class TestPolyMorphism {
    public static class P{
    public void print(String message){
        System.out.println("P-->"+message);
    }
    }
    public static class S extends P{
    public void print(String message){
        System.out.println("S-->"+message);
    }
    public void paint(String message){
        System.out.println("S-->执行一些绘画操作-->"+message);
    }
    }
    public static void main(String[] args) {
    S[] arr = new S[10];
    P[] pp = arr;
    arr[0] = new S();
    pp[0].print("你好");
    pp[1] = new P(); // !!运行时错误,不能将父类对象,赋给子类数组;java.lang.ArrayStoreException
    }
}

但在运行期将会显示如下错误:

Exception in thread "main" java.lang.ArrayStoreException: think.TestPolyMorphism$P
    at think.TestPolyMorphism.main(TestPolyMorphism.java:22)

原因是Java在运行时才处理别名引用,在程序运行过程中,虚拟机发现 数组pp的第一个元素是 SS类型的对象,而不是PP类型的。
因此,只有修改为正确的代码,才可以正常运行:

S[] arr = new S[10];
P[] pp = arr;
pp[1] = new S();
pp[1].print("你好");

输出没有错误:

S-->你好

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