面试题：Java修饰符对继承与多态的影响

Question

在Java中，不同的修饰符（如public、private、protected、default）如何影响类的继承和多态特性？请结合具体代码示例说明，尤其是当子类重写父类方法时，修饰符的限制与要求。

Answer 1

1. 修饰符对继承和多态的影响
   • public：
     • 被public修饰的成员（方法或字段）可以被任何类访问，包括子类。在继承和多态中，子类重写public方法时，重写的方法必须也是public。这是因为重写方法不能降低访问权限，否则会破坏多态性，使得通过父类引用调用子类重写方法时，由于访问权限不够而无法调用。
     • 示例代码：

class Parent {
    public void publicMethod() {
        System.out.println("Parent's public method");
    }
}

class Child extends Parent {
    @Override
    public void publicMethod() {
        System.out.println("Child's public method");
    }
}

• private：
  • private修饰的成员只能在本类中访问，子类无法继承private成员。所以private成员不会参与到继承和多态中。子类不能重写private方法，因为它根本看不到这些方法。
  • 示例代码：

class Parent {
    private void privateMethod() {
        System.out.println("Parent's private method");
    }
}

class Child extends Parent {
    // 这里不能重写privateMethod，因为无法访问
}

• protected：
  • protected修饰的成员可以被同一包内的类以及不同包内的子类访问。在子类重写protected方法时，访问权限可以是protected或者public，同样不能降低访问权限。
  • 示例代码：

package com.example;

class Parent {
    protected void protectedMethod() {
        System.out.println("Parent's protected method");
    }
}

package com.example.other;

import com.example.Parent;

class Child extends Parent {
    @Override
    protected void protectedMethod() {
        System.out.println("Child's protected method");
    }
}

• default（包访问权限，无关键字）：
  • 具有包访问权限的成员可以被同一包内的类访问。当子类与父类在同一包内时，子类可以继承和重写具有包访问权限的方法，重写方法的访问权限可以是default或者public。如果子类与父类不在同一包内，子类无法访问父类的default方法，也就无法重写。
  • 示例代码：

package com.example;

class Parent {
    void defaultMethod() {
        System.out.println("Parent's default method");
    }
}

class Child extends Parent {
    @Override
    void defaultMethod() {
        System.out.println("Child's default method");
    }
}

2. 总结
   • 在子类重写父类方法时，重写方法的访问权限不能低于父类方法的访问权限，这样才能保证继承和多态特性的正常实现。private成员不参与继承和多态，public、protected和default（包访问权限）成员在继承和重写时有各自的访问权限规则，遵循这些规则能确保代码在多态场景下的正确性和可维护性。