手把手带你深入解析静态分派 & 动态分派原理 | 原力计划

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2020年02月24日 18:00 CSDN

知识储备

分派

定义:确定执行哪个方法的过程。

有些读者会问,方法的执行不是取决于代码设置中的执行对象吗?为什么还要选择呢?答案是,若一个对象对应于多个方法时,就需要进行选择。

读者应该都想到了Java中的特性:多态,即重写 & 重载。

此外还有分类,分类包括静态分派 & 动态分派。下面我将详细讲解。

变量的静态类型 & 动态类型

先看下面的代码

publicclassTest{ 

staticabstractclassHuman{ 

    } 

staticclassManextendsHuman{ 

    } 

staticclassWomanextendsHuman{ 

    } 

// 执行代码

publicstaticvoidmain(String[] args){ 

  Human man = new Man(); 

// 变量man的静态类型 = 引用类型 = Human:不会被改变、在编译器可知

// 变量man的动态类型 = 实例对象类型 = Man:会变化、在运行期才可知

    } 

}

即:

变量的静态类型 = 引用类型 :不会被改变、在编译器可知

变量的动态类型 = 实例对象类型 :会变化、在运行期才可知

下面,我将详细讲解Java中的分派类型:静态分派 & 动态分派

静态分派

定义

根据变量的静态类型,进行方法分派的行为,即根据变量的静态类型,确定执行哪个方法。这一般发生在编译期,所以不由 Java 虚拟机来执行。

应用场景:方法重载(OverLoad)

实例说明:

publicclassTest{ 

// 类定义

staticabstractclassHuman{ 

    } 

// 继承自抽象类Human

staticclassManextendsHuman{ 

    } 

staticclassWomanextendsHuman{ 

    } 

// 可供重载的方法

publicvoidsayHello(Human guy){ 

        System.out.println("hello,guy!"); 

    } 

publicvoidsayHello(Man guy){ 

        System.out.println("hello gentleman!"); 

    } 

publicvoidsayHello(Woman guy){ 

        System.out.println("hello lady!"); 

    } 

// 测试代码

publicstaticvoidmain(String[] args){ 

        Human man = new Man(); 

        Human woman = new Woman(); 

        Test test = new Test(); 

        test.sayHello(man); 

        test.sayHello(woman); 

    } 

}

// 运行结果

hello,guy! 

hello,guy!

根据上述的讲解,大家应该明白运行结果的原因:

方法重载(OverLoad) = 静态分派 = 根据变量的静态类型确定执行(重载)哪个方法。

所以上述的方法执行时,是根据变量(Man、Woman)的静态类型(Human)确定重载sayHello()中参数为Human guy的方法,即sayHello(Human guy)

特别注意变量的静态类型发生变化的情况,遇到这种情况时,可通过强制类型转换改变变量的静态类型。

Human man = new Man(); 

test.sayHello((Man)man); 

// 强制类型转换

// 此时man的静态类型从 Human 变为 Man

// 所以会调用sayHello()中参数为Man guy的方法,即sayHello(Man guy)

静态分派的优先级匹配问题

问题描述:

1、背景

现需要进行静态分派。

2、问题

程序中没有显示指定静态类型。

3、解决方案

程序会根据静态类型的优先级,从而选择优先的静态类型进行方法分配。

实例说明

publicclassOverload {  

privatestaticvoidsayHello(char arg){  

        System.out.println("hello char");  

    }  

privatestaticvoidsayHello(Object arg){  

        System.out.println("hello Object");  

    }  

privatestaticvoidsayHello(int arg){  

        System.out.println("hello int");  

    }  

privatestaticvoidsayHello(long arg){  

        System.out.println("hello long");  

    }  

// 测试代码

publicstaticvoidmain(String[] args) {  

        sayHello('a');  

    }  

}  

// 运行结果

hello char

因为‘a’除了可代表字符串,还可代表数字97。因此当没有最合适的sayHello(char arg)方式进行重载时,会选择第二合适(第二优先级)的方法重载,即

hello int

因为‘a’除了可代表字符串,还可代表数字97。因此当没有最合适的sayHello(char arg)方式进行重载时,会选择第二合适(第二优先级)的方法重载,即sayHello(int arg)

总结:当没有最合适的方法进行重载时,会选优先级第二高的的方法进行重载,如此类推。

优先级顺序为:char>int>long>float>double>Character>Serializable>Object>...

其中...为变长参数,将其视为一个数组元素。变长参数的重载优先级最低。

因为 char 转型到 byte 或 short 的过程是不安全的,所以不会选择参数类型为byte 或 short的方法进行重载,故优先级列表里也没有。

特别注意,上面讲解的主要是基本数据类型的优先级匹配问题,若是引用类型,则根据继承关系进行优先级匹配,注意只跟其编译时类型(即静态类型)相关。

动态分派

定义:根据变量的动态类型,进行方法分派的行为,即根据变量的动态类型确定执行哪个方法。

应用场景:方法重写(Override)

实例说明

// 定义类

classHuman{ 

publicvoidsayHello(){ 

            System.out.println("Human say hello"); 

        } 

    } 

// 继承自 抽象类Human 并 重写sayHello()

classManextendsHuman{ 

@Override

protectedvoidsayHello(){ 

            System.out.println("man say hello"); 

        } 

    } 

classWomanextendsHuman{ 

@Override

protectedvoidsayHello(){ 

            System.out.println("woman say hello"); 

        } 

    } 

// 测试代码

publicstaticvoidmain(String[] args){ 

// 情况1

        Human man = new man(); 

        man.sayHello(); 

// 情况2

        man = new Woman(); 

        man.sayHello(); 

    } 

}

// 运行结果

man say hello

woman say hello

// 原因解析

// 1. 方法重写(Override) = 动态分派 = 根据 变量的动态类型 确定执行(重写)哪个方法

// 2. 对于情况1:根据变量(Man)的动态类型(man)确定调用man中的重写方法sayHello()

// 3. 对于情况2:根据变量(Man)的动态类型(woman)确定调用woman中的重写方法sayHello()

特别注意,对于代码中:

Human man = new Man(); 

man = new Woman(); 

man.sayHello(); 

// man称为执行sayHello()方法的所有者,即接受者。

invokevirtual指令执行的第一步 = 确定接受者的实际类型。

invokevirtual指令执行的第二步 = 将 常量池中 类方法符号引用 解析到不同的直接引用上。第二步即方法重写(Override)的本质。

二者区别

声明:本文为CSDN博主「Carson_Ho」的原创文章。

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