Java运行时绑定探讨

爱被打了一巴掌 2022-01-28 00:21 106阅读 0赞

*本文探讨Java**运行时（动态）绑定机制。*

运行时绑定也叫动态绑定，它是一种调用对象方法的机制。Java调用对象方法时，一般采用运行时绑定机制。

**1****．****Java****的方法调用过程**

*  编译器查看对象的声明类型和方法名（对象变量的声明类型）。通过声明类型找到方法列表。
 *  编译器查看调用方法时提供的参数类型。
 *  如果方法是private、static、final或者构造器，编译器就可以确定调用那个方法。这是静态绑定。
 *  如果不是上述情况，就要使用运行时（动态）绑定。在程序运行时，采用动态绑定意味着：虚拟机将调用对象实际类型所限定的方法。

**2****．运行时（动态）绑定的过程**

*  虚拟机提取对象的实际类型的方法表；
 *  虚拟机搜索方法签名；
 *  调用方法。

注意，这里说的是对象的实际类型。即在多态的情况下，虚拟机可以找到所运行对象的真正类型。

**3****．在向上转型情况下的动态绑定示例**

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="width:426.1pt;"> public&nbsp;class&nbsp;Father { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;public&nbsp;void&nbsp;method() { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;System.out.println("父类方法，对象类型："&nbsp;+&nbsp;this.getClass()); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} } </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="width:426.1pt;"> public&nbsp;class&nbsp;Son&nbsp;extends&nbsp;Father { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;public&nbsp;static&nbsp;void&nbsp;main(String[] args) { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Father sample =&nbsp;new&nbsp;Son();//向上转型 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;sample.method(); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} } </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

结果1：

父类方法，对象类型：class samples.Son

这个结果没有疑问，声明的是父类的引用（句柄），但准确的调用了子类的对象，调用method，在子类中没有该方法，所以去父类中寻找到并调用之。

现在修改子类，重写(override)method方法。

结果2：

子类方法，对象类型：class samples.Son

这个结果也是意料之中的。调用method时，在子类中寻找到了该方法，所以直接调用之。

**4.****静态绑定成员变量**

在处理Java类中的成员变量时，并不是采用运行时绑定，而是一般意义上的静态绑定。所以在向上转型的情况下，对象的方法可以“找到”子类，而对象的属性还是父类的属性。

现在再进一步变化，在父类和子类中同时定义和赋值同名的成员变量name，并试图输出该变量的值。

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="width:426.1pt;"> public&nbsp;class&nbsp;Father { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;protected&nbsp;String&nbsp;name="父亲属性"; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;public&nbsp;void&nbsp;method() { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;System.out.println("父类方法，对象类型："&nbsp;+&nbsp;this.getClass()); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} } </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="width:426.1pt;"> public&nbsp;class&nbsp;Son&nbsp;extends&nbsp;Father { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;protected&nbsp;String&nbsp;name="儿子属性"; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;public&nbsp;void&nbsp;method() { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;System.out.println("子类方法，对象类型："&nbsp;+&nbsp;this.getClass()); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;public&nbsp;static&nbsp;void&nbsp;main(String[] args) { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Father sample =&nbsp;new&nbsp;Son();//向上转型 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;System.out.println("调用的成员："+sample.name); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} } </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

结果3：

调用的成员：父亲属性

这个结果表明，子类的对象(由父类的引用handle)调用到的是父类的成员变量。所以必须明确，运行时（动态）绑定针对的范畴只是对象的方法。

现在试图调用子类的成员变量name，该怎么做？最简单的办法是将该成员变量封装成方法getter形式。

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="width:426.1pt;"> public&nbsp;class&nbsp;Father { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;protected&nbsp;String&nbsp;name&nbsp;=&nbsp;"父亲属性"; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;public&nbsp;String getName() { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return&nbsp;name; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;public&nbsp;void&nbsp;method() { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;System.out.println("父类方法，对象类型："&nbsp;+&nbsp;this.getClass()); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} } </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="width:426.1pt;"> public&nbsp;class&nbsp;Son&nbsp;extends&nbsp;Father { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;protected&nbsp;String&nbsp;name="儿子属性"; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;public&nbsp;String getName() { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return&nbsp;name; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;public&nbsp;void&nbsp;method() { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;System.out.println("子类方法，对象类型："&nbsp;+&nbsp;this.getClass()); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;public&nbsp;static&nbsp;void&nbsp;main(String[] args) { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Father sample =&nbsp;new&nbsp;Son();//向上转型 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;System.out.println("调用的成员："+sample.getName()); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} } </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

结果4：

调用的成员：儿子属性