Java 繼承中父類引用子類對象調用被覆蓋方法的行為分析

問題場景

class Father {
    void methodA() { System.out.println("Father.A"); }
    Son sonRef = new Son(); // 父類持有子類實例引用
    void callSonA() { sonRef.methodA(); }
}

class Son extends Father {
    @Override void methodA() { System.out.println("Son.A"); }
}

問題：在 `Father` 中調用 `sonRef.methodA()` 時，執行的是 `Father.A` 還是 `Son.A`？

核心結論：多態生效，執行子類方法

• **動態綁定**：Java 非靜態方法調用基於**對象實際類型**（運行時類型）分發，而非引用聲明類型。
• `sonRef` 編譯類型為 `Son`，運行時指向 `Son` 實例，調用 `methodA()` 會查找 `Son` 的方法表，執行 `Son.A`。
• 即使調用代碼寫在 `Father` 類中，多態機制不變。

最佳回答深度解析：構造器調用鏈中的陷阱

「假如你實例化 son，jvm 會根據繼承關系先調用父類構造函數，但是在調用所有構造函數之前會將每個類的對象初始化成二進制的 0，所以父類任然會調用子類的方法，但是結果完全不可預料，所以強烈建議不要這樣寫。」

構造器中調用被覆蓋方法的風險

class Father {
    Father() {
        init(); // 構造器中調用可覆蓋方法
    }
    void init() { System.out.println("Father.init"); }
}

class Son extends Father {
    String name = "Son"; // 實例變量初始化
    Son() {
        super(); // 隱式調用 Father()
        System.out.println("Son constructor, name=" + name);
    }
    @Override void init() { 
        System.out.println("Son.init, name.length=" + name.length()); // 此時 name 尚未初始化！
    }
}

new Son(); 
// 輸出：
// Son.init, name.length=0  <-- name 為 null，拋出 NPE 或輸出 0
// Son constructor, name=Son

風險根源

1. **初始化順序**：父類構造器執行時，子類實例變量**尚未初始化**（仍為默認值 0/null/false）。
2. **多態提前生效**：父類構造器調用 `init()` 觸發動態分發，進入子類 `init()`，但子類字段未就緒。
3. **不可預測**：導致空指針、邏輯錯誤、難以調試。

最佳實踐：禁止在構造器中調用可覆蓋方法

• 將初始化邏輯移至**工廠方法**、**`init()` 顯式調用**或**構造器參數傳遞**。
• 若必須在構造器中調用，將方法標記為 `final`、`private` 或 `static`（禁用多態）。
• 使用 **檢查工具**：SpotBugs、SonarQube、IntelliJ Inspections 會標記「Constructor calls overridable method」。

總結

鐵律：構造器、最終化器、clone、反序列化等「對象不完全構建」階段，**絕不調用可覆蓋方法**。