Java动态绑定和静态绑定-多态-转载

一、问题

Java方法调用过程中，Jvm是如何知道调用的是哪个类的方法？Jvm又是如何处理？

 

二、概念

a、当子类和父类（接口和实现类）存在同一个方法时，子类重写父类（接口）方法时，程序在运行时调用的方法时，是调用父类（接口）的方法呢？还是调用子类的方法呢？我们将确定这种调用何种方法的操作称之为绑定。

 绑定又分为静态绑定和动态绑定。

 

静态绑定

静态绑定是在程序执行前就已经被绑定了(也就是在程序编译过程中就已经知道这个方法是哪个类中的方法)。

public class StaticBindDemo {
  
public static void s1() {
System.out.println("static s1");
}
  
private void p1() {
System.out.println("private p1");
}
  
public final void f1() {
System.out.println("final f1");
}
}

调用方：

 

public class StaticCall {
public static void main(String[] args) {
StaticBindDemo sbd = new StaticBindDemo();
StaticBindDemo.s1();
sbd.f1();
}
}

注：Java中只有private、static和final修饰的方法以及构造方法是静态绑定。

a、private方法的特点是不能被继承，也就是不存在调用其子类的对象，只能调用对象自身，因此private方法和定义该方法的类绑定在一起。

 

b、static方法又称类方法，类方法属于类文件。它不依赖对象而存在，在调用的时候就已经知道是哪个类的，所以是类方法是属于静态绑定。

 

c、final方法：final方法可以被继承，但是不能被重写，所以也就是说final方法是属于静态绑定的，因为调用的方法是一样的。

 总结：如果一个方法不可被继承或者继承后不可被覆盖，那么这个方法就采用的静态绑定。

 

 

动态绑定

编译器在每次调用方法时都要进行搜索，时间开销相当大。因此虚拟机会预先为每个类创建一个方发表（method table），其中列出了所有方法的签名和实际调用的方法。  

public class Father {
public void f1() {
System.out.println("father-f1");
}
  
public void f1(int i) {
System.out.println("father-f1 params-int :" + i);
}
}
  
public class Son extends Father{
public void f1() {
System.out.println("son f1");
}
  
public void f1(char c) {
System.out.println("son-f1 params-c:" + c);
}
}
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
Father f = new Son();
f.f1();
//f.f1('c');
}
}

动态绑定过程： 

 <1>虚拟机提取对象的实际类型的方法表。 

 <2>虚拟机搜索方法签名，此时虚拟机已经知道应该调用哪种方法。（PS：方法的签名包括了：1.方法名 2.参数的数量和类型~~~~返回类型不是签名的一部分。） 

 <3>虚拟机调用方法

 

PS:由于动态绑定需要在运行时确定执行哪个版本的方法实现或者变量，比起静态绑定起来要耗时。所以在不影响整体设计，我们可以考虑将方法或者变量使用private，static或者final进行修饰。这边优化的内容就涉及到了内联的知识(我们在Java方法内联中专门介绍)。