Java多態(tài)中動態(tài)綁定的原理

本篇內(nèi)容主要講解“Java多態(tài)中動態(tài)綁定的原理”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強(qiáng)。下面就讓小編來帶大家學(xué)習(xí)“Java多態(tài)中動態(tài)綁定的原理”吧!

多態(tài)是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計非常重要的特性，它讓程序擁有 更好的可讀性和可擴(kuò)展性。

發(fā)生在繼承關(guān)系中。  需要子類重寫父類的方法。  父類類型的引用指向子類類型的對象。

自始至終，多態(tài)都是對于方法而言，對于類中的成員變量，沒有多態(tài)的說法。

一個基類的引用變量接收不同子類的對象將會調(diào)用子類對應(yīng)的方法，這其實就是動態(tài)綁定的過程。在理解動態(tài)綁定之前，先補(bǔ)充一些概念。

引用變量的類型

引用類型的變量具有兩種類型：編譯時類型和運行時類型。（也分別叫做聲明類型和實際類型）舉個簡單的例子：

//假設(shè)Student類是Person類的子類Person p = new Student();

編譯時類型

也叫聲明類型，即由聲明變量時的類型所決定。  上式的Person即為引用變量p的編譯時類型。

運行時類型

也叫實際類型，即由指向?qū)ο蟮膶嶋H類型所決定。  上式的Student即為引用變量p的運行時類型。

方法綁定

將方法調(diào)用同方法主體關(guān)聯(lián)起來被稱為綁定。

靜態(tài)綁定

在程序執(zhí)行前進(jìn)行綁定，叫做靜態(tài)綁定，也稱作前期綁定。在面向過程的語言中是默認(rèn)的綁定方式。

在Java中，用private、static和final修飾的方法（static和final之后會做出總結(jié)）或構(gòu)造器能夠準(zhǔn)確地讓編譯器調(diào)用哪個方法，就是靜態(tài)綁定（static binding）。

動態(tài)綁定

在運行時根據(jù)對象的運行時類型進(jìn)行綁定，叫做動態(tài)綁定，也叫做后期綁定。當(dāng)然在Java中，除了靜態(tài)綁定的那些方法，其他方法的調(diào)用方式就是動態(tài)綁定啦。

public class DynamicBinding {  //Object是所有類的超類，根據(jù)向上轉(zhuǎn)型，該方法可以接受任何類型的對象  public static void test(Object x) {    System.out.println(x.toString());  }  public static void main(String[] args) {    test(new PrimaryStudent());//Student    test(new Student());//Student    test(new Person());//Person    test(new Object());//java.lang.Object@1b6d3586  }}class Person extends Object {  @Override  public String toString() {    return "Person";  }  public void run(){}  public void count(int a){}}class Student extends Person {  @Override  public String toString() {    return "Student";  }  public void jump(){}}class PrimaryStudent extends Student {}

四句調(diào)用方法的語句中的形參，編譯時類型都是Object。注意：引用變量只能調(diào)用編譯時類型所具有的方法。

它們運行時類型各不相同，所以解釋運行器在運行時，會調(diào)用它們各自類型中重寫的方法。

相同的類型的引用變量，在調(diào)用同一個方法時，表現(xiàn)出不同的行為特征，這就是多態(tài)最直觀的體現(xiàn)吧。

方法表

我們還可以發(fā)現(xiàn)，test(new PrimaryStudent());的運行結(jié)果是Student,，結(jié)果很明顯，因為PrimaryStudent類中并沒有重寫父類的方法，如果采用動態(tài)綁定的方式調(diào)用方法，虛擬機(jī)會首先在本類中尋找適合的方法，如果沒有，會一直向父類尋找，直到找到為止。

那么，每次調(diào)用時都要向上尋找，時間開銷必然會很大。為此虛擬機(jī)預(yù)先為每個類都創(chuàng)建了方法表，其中列出了所有的方法簽名（返回值類型不算）和實際調(diào)用的方法，這樣子的話，在調(diào)用方法時直接查表就可以了。（值得一提的是，如果用super限定調(diào)用父類方法，那么將直接在實際類型的父類的表中查找）

下面是Person類的方法表：

Person：  //下面省略O(shè)bject方法簽名  //xxx()-> Object.xxx()  //方法簽名->實際調(diào)用的方法  toString()->Person.toString()  run()->Person.run()  count(int)->Person(int)

下面是Student類的方法表：

Student:  //下面省略O(shè)bject方法簽名  //xxx()-> Object.xxx()  //方法簽名->實際調(diào)用的方法  toString()->Student.toString()  jump()->Student.jump()  run()->Person.run()  count(int)->Person(int)

下面是PrimaryStudent類的方法表(PrimaryStudent類為空，直接繼承Student類）：

PrimaryStudentt:  //下面省略O(shè)bject方法簽名  //xxx()-> Object.xxx()  //方法簽名->實際調(diào)用的方法  toString()->Student.toString()  jump()->Student.jump()  run()->Person.run()  count(int)->Person(int)

因此，在執(zhí)行test(new PrimaryStudent());語句時，虛擬機(jī)將會提取PrimaryStudent的方法表。

虛擬機(jī)將會在表中搜索定義toString簽名的類。這時虛擬機(jī)已經(jīng)知道需要調(diào)用Student類型的toString()方法。

最后，調(diào)用方法，完畢。

動態(tài)綁定大大提升了程序的可擴(kuò)展性，比如，我現(xiàn)在要新增一個Teacher類，可以直接讓Teacher類繼承于Person類，再用

Object類的引用指向Teacher對象，而不用做其他的代碼調(diào)整，動態(tài)綁定自動搞定，就相當(dāng)舒服。

到此，相信大家對“Java多態(tài)中動態(tài)綁定的原理”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！