java - 扩展对象隐式

Question

每个人都知道Object是父类(super class)，所有不扩展任何其他类的类都会隐式扩展Object类。我想知道这个隐式扩展是如何工作的。

Answer 1

我们有一个文件 child.java

class Child
{
    public static void main(String[] args)
    {
        System.out.println(new Child().toString());
    }
}

从上面的代码我们可以看到，其实Child类的父类是Object，所以我们可以在Child中使用Object类的public或者protected资源，比如toString方法。那么Java编译器和JVM是如何做到的呢？

知道这个原因并不需要真正了解JVM的实现细节。想想这个虚拟机程序的原理就知道了。一般来说，对于这类运行在虚拟机上的语言(例如Java)，有两种方法可以处理默认继承问题。

1. 在编译源代码阶段，如果遇到没有父类的类，编译器会给它分配一个默认的父类(通常是Object)，而如果虚拟机处理该类，因为该类已经有默认的父类，因此VM仍将以通常的方式处理每个类。在这种情况下，从编译的二进制角度来看，所有类都将有一个父类。

2. 编译器仍然使用实际代码进行编译，不会进行额外的处理。如果一个类没有显式继承其他类，并且编译后的代码仍然没有父类。那么当虚拟机运行二进制代码时，如果遇到没有父类的类，则自动将该类视为Object类的子类(一般默认父类是Object)。

   <

从上面两种情况可以看出，第一种情况是一篇关于编译器的文章，即当没有父类时，编译器在编译时自动为其分配一个父类。第二种情况是在虚拟机上做文章，即默认的父类是虚拟机添加的。

那么Java又是哪种情况呢？事实上，我们可以通过使用javap来得到这个答案。只要找一个反编译工具，反编译.class文件，看看编译器是如何编译的。以上面的代码为例。如果是第一种情况，即使Child没有父类，因为编译器自动给Child添加了一个Object父类，但是反编译后得到的源码中的Child类是继承自Object类的。如果不是这种情况，则采用第二种情况。

首先将child.java编译为Child.class

%javac child.java

现在我们使用JDK自带的反编译工具javap来反编译Child.class，首先执行以下命令:

 % javap -c Child

在命令之后，我们的字节码以某种可读的形式出现，我们可以在其中识别我们的方法、整数、命令和字符串

class Child {
  Child();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1         // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: getstatic  #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
       3: new     #3 // class Child
       6: dup
       7: invokespecial #4         // Method "<init>":()V
      10: invokevirtual #5         // Method java/lang/Object.toString:()Ljava/lang/String;
      13: invokevirtual #6         // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
      16: return
}

从上面这段代码可以看出，Test继承自Object，因此可以得出Java是属性的第一种情况，即编译器指定Object为其默认父类没有父类的类。