Java Silver SE11 継承とオーバーライドの間違えやすい部分

Java Silver SE11の問題を解いていて継承とオーバーライドに関する問題を間違えるので備忘録として残す。

大事なのは何の型で宣言されて、何のインスタンスを生成しているか。
メソッドはどのようなアクセス修飾子が付与されているか。

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //case A
        Super superClass = new Sub();
        
        //case B
        // Super superClass = new Super();

        Sub subClass = new Sub();
        
        //code 1
        // subClass = superClass;
        
        //code 2
        // subClass = (Sub)superClass;
        
        //code 3
        // superClass = subClass;
        
        superClass.print();
        subClass.print();
    }
}

class Super{
    //case C privateで修飾
    //case D staticで修飾
    void print(){
        System.out.println("Super");
    }
}

class Sub extends Super{
    //case D staticで修飾
    void print(){
        System.out.println("Sub");
    }
}

それぞれの実行結果がどうなるか。

• case Aの場合

• code 1の時
  サブクラス型の変数subClassにスーパークラス型の変数superClassを代入しているためコンパイルエラー
  

• code 2の時
  スーパークラス型の変数superClassはSubクラスのインスタンス生成しているため、ダウンキャストされて代入される。実行結果はオーバーライドされたメソッドが優先されるので「Sub Sub」
  

• code 3の時
  スーパークラス型の変数superClassにサブクラス型の変数subClassを代入しているため自動的にアップキャストされ、実行結果も同様にオーバーライドされたメソッドが優先されて「Sub Sub」
  

• case Bの場合

• code 1の時
  case Aの場合と同様にコンパイルエラー
  

• code 2の時
  明示的にキャストしているためコンパイルエラーは起こらない。しかし、スーパークラス型の変数superClassはSuperクラスのインスタンスを生成しており、サブクラスの差分を持たないため、ClassCastExceptionがスローされる(実行時エラーが起きる)
  

• code 3の時
  case Aの場合と同様にアップキャストされ、実行結果は「Sub Sub」
  

• case Cの場合

• スーパークラスであるSuperクラスのprintメソッドがprivateで修飾されると、オーバーライドされているとみなされず、生成されているインスタンスに関わらず、変数の型のprintメソッドが実行される。
  

• case Dの場合

• 両方のprintメソッドがstaticで修飾された場合、変数の型のprintメソッドが実行される。
  

• staticで修飾する場合は両方のメソッドを修飾しないとコンパイルエラーになる。