java.lang.Object是如何成为默认父类的

简介: 本文为原创,如需转载,请注明作者和出处,谢谢! 经常有Java初学者会问为什么一个没有父类的Java类会自动从java.lang.Object类继承。
本文为原创,如需转载,请注明作者和出处,谢谢!

经常有
Java 初学者会问为什么一个没有父类的 Java 类会自动从 java.lang.Object 类继承。如下面是一个普通的 Java 类:

public   class  Test     //  从Object类继承
{
    
public   static   void  main(String[] args)
    {
        System.out.println(
new  Test().toString());
    }
}

从上面的代码可以看出,实际上,Test类的父类就是Object,因此,在Test中可以使用Object类的publicprotected资源,如toString方法。那么Java编译器和JVM到底是如何做的呢?

了解这个原因其实并不需要知道JVM的实现细节。只要思考一下对于这种虚拟机程序的原理即可。一般对于这种靠虚拟机运行的语言(如JavaC#等)会有两种方法处理默认继承问题。

1. 在编译源代码时,当遇到没有父类的类时,编译器会将其指定一个默认的父类(一般为Object),而虚拟机在处理到这个类时,由于这个类已经有一个默认的父类了,因此,VM仍然会按着常规的方法来处理每一个类。对于这种情况,从编译后的二进制角度来看,所有的类都会有一个父类。

2. 编译器仍然按着实际代码进行编译,并不会做额外的处理。如果一个类没有显式地继承于其他的类,编译后的代码仍然没有父类。然后由虚拟机运行二进制代码时,当遇到没有父类的类时,就会自动将这个类看成是Object类的子类(一般这类语言的默认父类都是Object)。

从上面两种情况可以看出,第1种情况是在编译器上做的文章,也就是说,当没有父类时,由编译器在编译时自动为其指定一个父类。第2种情况是在虚拟机上做文章,也就是这个默认的父类是由虚拟机来添加的。那么Java是属性哪一种情况呢?其实这个答案很好得出。只需要随便找一个反编译工具,并.class文件进行反编译即可得知编译器是如何编译的。就以上面代码为例,如果是第1种情况,就算Test没有父类,但由于编译器已经为Test自动添加了一个Object父类,因此,在反编译后得到的源代码中的Test类是从Object类继承的。如果没是这种情况,那么就是第2种情况。

现在我们使用JDK带的反编译工具javap来反编译Test.class,先执行下面的命令:

javap Test > Test.txt

打开 Test.txt 文件后,会看到如下的代码:

public   class  Test  extends  java.lang.Object{
    
public  Test();
    
public   static   void  main(java.lang.String[]);
}

再使用下面的命令来得到bytecode代码:

javap -c Test >Test1.txt

打开 Test1.txt 后,会看到如下的代码:

public   class  Test  extends  java.lang.Object{
public  Test();
  Code:
   
0 :    aload_0
   
1 :    invokespecial    # 8 // Method java/lang/Object."<init>":()V
    4 :     return

public   static   void  main(java.lang.String[]);
  Code:
   
0 :    getstatic    # 16 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
    3 :     new     # 1 // class Test
    6 :    dup
   
7 :    invokespecial    # 22 // Method "<init>":()V
    10 :    invokevirtual    # 23 // Method java/lang/Object.toString:()Ljava/lang/String;
    13 :    invokevirtual    # 27 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
    16 :     return
}

    从上面两段代码可以看出, Test 已经从 Object 继承了,因此,可以断定 Java 是属性第 1 种情况,也就是说由编译器为没有父类的类指定了 Object 作为其默认父类。如果读者还不确定,可以直接打开 Test.class ,看看里面有没有 Object ,图 1 Test.class 的十六进制代码:



                                                图1

   大家可以看到, Java 编译器已经为 Test 指定了一个默认的 Object 类作为其父类。目前大多数基于虚拟器的语言都是采用的第 1 种方法来处理默认父类的,如下面的 C# 代码:

using  System;

namespace  ConsoleApplication1
{
    class  Test
    {
       
static   void  Main( string [] args)
        {
            Console.WriteLine(
new  Test().ToString());
        }
    }
}

  使用 ildasm.exe 将上面的代码反编译后,得到的 MSIL 代码如下:

. class   private  auto ansi beforefieldinit ConsoleApplication1.Test
       extends [mscorlib]System.Object
{
//  end of class ConsoleApplication1.Test

    从上面的代码可以清楚地看到, Test 类已经有一个 System.Object 作为父类了。




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