Java父类如何调用子类的成员变量

在Java的面向对象编程中，父类和子类之间有一种特殊的关系，即继承关系。父类可以通过继承的方式获得子类的方法和属性，但是无法直接访问子类的成员变量。然而，在某些特定的场景下，我们可能需要在父类中调用子类的成员变量，这就需要使用一些技巧来实现。

实际问题

假设我们正在开发一个电商平台，其中有多个商品类，如电子产品、家居用品、食品等等。每个商品类都有一个名为price的成员变量，表示商品的价格。我们希望在父类中实现一个方法，可以计算所有商品的总价。

解决方案

为了解决上述问题，我们可以使用多态和方法重写的特性。具体步骤如下：

  1. 在父类中定义一个抽象方法getPrice()，用于获取商品的价格。
public abstract class Product {
    public abstract double getPrice();
}
  1. 在子类中重写getPrice()方法，返回商品的实际价格。
public class ElectronicProduct extends Product {
    private double price;

    public ElectronicProduct(double price) {
        this.price = price;
    }

    @Override
    public double getPrice() {
        return price;
    }
}

public class HomeProduct extends Product {
    private double price;

    public HomeProduct(double price) {
        this.price = price;
    }

    @Override
    public double getPrice() {
        return price;
    }
}
  1. 在父类中定义一个方法calculateTotalPrice()，用于计算所有商品的总价。该方法使用多态，调用子类的getPrice()方法获取商品价格，并累加到总价中。
public class ShoppingCart {
    private List<Product> products;

    public ShoppingCart() {
        products = new ArrayList<>();
    }

    public void addProduct(Product product) {
        products.add(product);
    }

    public double calculateTotalPrice() {
        double totalPrice = 0.0;
        for (Product product : products) {
            totalPrice += product.getPrice();
        }
        return totalPrice;
    }
}
  1. 在实际使用中，我们可以创建多个商品对象，并将它们添加到购物车中。然后调用购物车的calculateTotalPrice()方法，即可获得所有商品的总价。
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ShoppingCart cart = new ShoppingCart();
        Product electronicProduct = new ElectronicProduct(1000.0);
        Product homeProduct = new HomeProduct(500.0);

        cart.addProduct(electronicProduct);
        cart.addProduct(homeProduct);

        double totalPrice = cart.calculateTotalPrice();
        System.out.println("Total price: " + totalPrice);
    }
}

结果分析

通过上述解决方案，我们成功实现了父类调用子类的成员变量的需求。在购物车的calculateTotalPrice()方法中，通过多态的方式调用子类的getPrice()方法，获取商品的价格，并累加到总价中。

结论

在Java中，父类无法直接访问子类的成员变量。但是通过多态和方法重写的特性，我们可以巧妙地实现父类调用子类的成员变量的需求。通过定义抽象方法和重写方法的方式，将具体实现交给子类，并通过父类来调用子类的方法，从而达到访问子类成员变量的目的。

这种设计模式不仅可以用于计算商品的总价，还可以应用于其他类似的场景，例如统计学生成绩的总分、计算员工薪水的总和等等。

附录：购物车总价饼状图

下面是使用mermaid语法绘制的购物车总价饼状图：

pie
    title 购物车总价
    "电子产品" : 60
    "家居用品" : 40

在这个示例中，购物车中有两种商品，电子产品占总价的60%，家居用品占总价的40%。