Java.lang.Object的受保护方法如何受到子类的保护？

Question

关键字protected授予相同包中的类和子类的访问权限(http://java.sun.com/docs/books/tutorial/java/javaOO/accesscontrol.html)。

现在，每个类都有java.lang.Object作为超类(http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/api/java/lang/Object.html)。

因此，我得出结论，即使它们是protected，每个类也可以访问java.lang.Object的方法。

看下面这个例子:

public class Testclass {
  public Object getOne() throws CloneNotSupportedException {
    return this.clone();
  }
  public Object getTwo() throws CloneNotSupportedException {
    return ((Object) this).clone();
  }
}

getOne()编译良好，而getTwo()则给出以下错误:

Testclass.java:6: clone() has protected access in java.lang.Object
        return ((Object) this).clone();

我既不理解getTwo()为什么不能编译，也不知道与getOne()相比(关于对java.lang.Object成员的访问)有何区别。

- Adrian Heine

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很难相信当我看到Clonable和Object.clone()时，我也有同样的困惑 - 谢谢。 - wulfgarpro

Answer 1

如果你要访问不同包中的受保护成员，那么你只能通过编译时类型为自己的类或子类来引用它。这里的“自己的”类指的是包含代码的类。同时，你自己的类也必须是最初声明该方法的类型的子类。

以下是一个示例；假设Base在与所有其他类不同的包中：

package first;
public class Base
{
    protected void Foo() {}
}

// Yes, each class is really in its own file normally - but treat
// all the classes below as being in package "second"

package second;
public class Child extends Base
{
    public void OtherMethod(Object x)
    {
        ((Base) x).Foo(); // Invalid: Base is not Child or subclass
        ((Child) x).Foo(); // Valid: Child is Child
        ((GrandChild) x).Foo(); // Valid: GrandChild is subclass of Child
        ((OtherChild) x).Foo(); // Invalid: OtherChild is not Child or subclass
    }
}

public class GrandChild extends Child {}
public class OtherChild extends Base {}

换言之，它让你访问“与你相似的对象”的受保护成员。 详细信息请参见Java语言规范的6.6.2章节。

一个对象的protected成员或构造函数只能被实现该对象的代码访问，而且只有在声明该成员的类中或其子类中才能访问。如果是通过限定名称Q.Id访问，则必须满足表达式Q的类型是S或S的子类；如果是通过字段访问表达式E.Id或方法调用表达式E.Id(. . .)访问，则必须满足E的类型是S或S的子类。

- Jon Skeet

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请注意参考文献中的内容，类可以访问同一包中任何类的受保护成员。 - Michael Myers

((OtherChild) x).Foo(); 这不应该是无效的吗？ - fasih.rana

@fasih：是的，糟糕了。解释是正确的，但结果错误 :) - Jon Skeet

只需要更清楚一点关于 ((OtherChild) x).Foo(); 的问题，这是无效的，因为对 Foo() 的调用在类 OtherChild 之外，而不是因为那里提到的注释 - 无效：OtherChild 不是 Child 或子类。我可以从 class OtherChild() 中调用 Foo();。 - ajmartin

@ajmartin：不，正是因为那个评论——在Child内部，你只能在Child实例或其子类上调用foo()。 - Jon Skeet

Answer 2

当你说“((Object) this).clone()”时，你通过它的超类Object访问了自己的对象。你对Object执行了扩展转换。然后代码尝试在Object上调用clone方法。

但是，正如你所注意到的，clone是一个受保护的方法，这意味着只有当你的对象在java.lang相同的包中时，它才能访问OBJECT的克隆方法。

当你说this.clone时，你的类继承了Object，因此可以通过受保护的类修饰符直接覆盖或使用clone，因为它继承了Object。但是，这并没有改变Object的实现。

通过说((Object) yourObject)，你得到的是只能通过Object类访问的东西。只有java.lang包之外的Object类的公共方法是可访问的，因此你会得到编译时异常，因为编译器知道这一点。

通过说this.clone()，你正在调用你的对象的克隆方法，它是通过从Object继承而来，并且现在能够被调用，因为它成为你的自定义子类的一部分。

- MetroidFan2002

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你把protected和package-protected搞混了。 - Michael Myers

我不这么认为：“当你说this.clone时，你的类继承了Object类，因此通过继承具有访问和重写或直接使用clone方法的受保护类修饰符的能力。” - Jon Skeet

我对这个陈述进行了挑剔：“但是，正如你所指出的，克隆是一种受保护的方法，这意味着只有在你的对象与java.lang在同一个包中时，它才能访问OBJECT的克隆方法。” 表面上看起来似乎是错误的。但让我再考虑一下... - Michael Myers

好的，我现在明白了。+1 让我动了脑筋。 - Michael Myers

抱歉，mmyers。我的意思是你的类无法访问Object的克隆方法，但它可以通过成为Object的子类来使用或覆盖它：只有在同一包中，即java.lang中，才能访问Object的实现（即使用Object.clone()而不是yourclass.clone()）。 - MetroidFan2002

Answer 3

区别在于如何访问Object.clone()。只有通过子类或同一包中的类访问时，才能访问clone。在getOne()示例中，您正在调用this.clone()。这显然满足从子类内部访问的要求。

但是，在getTwo()中，您正在访问Object.clone()而不是TestClass.clone()。为了使其工作，您必须具有对Object的包级访问权限，但您没有，因此会出现错误。

- JaredPar