面试题：Java封装与访问控制在继承体系中的表现

Question

在Java的继承体系中，子类对父类不同访问修饰符修饰的成员的访问权限是如何变化的？假设存在一个父类A和子类B，A中有private、protected、public和默认访问修饰符修饰的成员变量和方法，B继承自A，详细说明B对这些成员的访问情况，并解释原因。如果涉及到包的变化，情况又会如何？

Answer 1

1. 不同访问修饰符在子类中的访问情况

1. private 修饰的成员：
   • 访问情况：子类B无法访问父类A中被private修饰的成员变量和方法。
   • 原因：private修饰符具有最高的访问限制，仅在声明它的类内部可见。子类虽然继承了父类的成员，但不能直接访问父类的private成员，这保证了类的封装性，防止外部类（包括子类）对类内部实现细节的直接访问。
2. protected 修饰的成员：
   • 访问情况：在同一个包内，子类B可以直接访问父类A中被protected修饰的成员变量和方法。在不同包内，子类B也可以访问父类A中被protected修饰的成员变量和方法。
   • 原因：protected修饰符的作用是允许同一包内的类以及不同包内的子类访问。它主要用于保护一些成员，既不想让外部完全无法访问，又需要在一定范围内（子类和同包类）可访问，为类的继承和扩展提供了一定的灵活性。
3. public 修饰的成员：
   • 访问情况：无论在同一个包还是不同包内，子类B都可以直接访问父类A中被public修饰的成员变量和方法。
   • 原因：public修饰符具有最宽泛的访问权限，任何类都可以访问被public修饰的成员，这使得这些成员具有最大的可见性，便于类在不同包和不同继承层次间的交互。
4. 默认访问修饰符（包访问权限）修饰的成员：
   • 访问情况：在同一个包内，子类B可以直接访问父类A中具有默认访问修饰符的成员变量和方法。但在不同包内，子类B无法访问父类A中具有默认访问修饰符的成员变量和方法。
   • 原因：默认访问修饰符意味着成员只能在同一个包内被访问。这种访问权限提供了一种包级别的封装，使得相关的类在包内可以互相访问内部成员，但对包外隐藏这些成员，增强了包内类之间的协作性和封装性。

2. 涉及包变化的情况

1. 同一个包内：如上述所述，子类B可以访问父类A中protected、public和默认访问修饰符修饰的成员，不能访问private修饰的成员。
2. 不同包内：子类B只能访问父类A中public和protected修饰的成员，不能访问private和默认访问修饰符修饰的成员。这是因为默认访问修饰符限制访问范围在同一个包内，而private修饰符无论在什么包的情况下都不能被子类直接访问，public和protected修饰符不受包的限制（protected在不同包下仅子类可访问）。