前言
目录结构图
1. 知识储备
1.1 分派
- 定义:确定执行哪个方法 的过程
a. 疑问
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?
b. 回答
- 若 一个对象对应于多个方法 时,就需要进行选择了
- 读者应该都想到了
java
中的特性:多态,即重写 & 重载。下面我会详细讲解。 - 分类:静态分派 & 动态分派。下面我将详细讲解。
1.2 变量的静态类型 & 动态类型
先看下面的代码
public class test { static abstract class human { } static class man extends human { } static class woman extends human { } // 执行代码 public static void main(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
2. 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
- 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
public class test { // 类定义 static abstract class human { } // 继承自抽象类human static class man extends human { } static class woman extends human { } // 可供重载的方法 public void sayhello(human guy) { system.out.println("hello,guy!"); } public void sayhello(man guy) { system.out.println("hello gentleman!"); } public void sayhello(woman guy) { system.out.println("hello lady!"); } // 测试代码 public static void main(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
a. 变量的静态类型 发生变化 的情况
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)
b. 静态分派的优先级匹配问题
问题描述:
- 背景 现需要进行静态分派
- 问题 程序中 没有显示指定 静态类型
- 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
public class overload { private static void sayhello(char arg){ system.out.println("hello char"); } private static void sayhello(object arg){ system.out.println("hello object"); } private static void sayhello(int arg){ system.out.println("hello int"); } private static void sayhello(long arg){ system.out.println("hello long"); } // 测试代码 public static void main(string[] args) { sayhello('a'); } } // 运行结果 hello char
因为‘a’
是一个char
类型数据(即静态类型是char
),所以会选择参数类型为char
的重载方法。
若注释掉sayhello(char arg)
方法,那么会输出
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
3. 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 class human { public void sayhello(){ system.out.println("human say hello"); } } // 继承自 抽象类human 并 重写sayhello() class man extends human { @override protected void sayhello() { system.out.println("man say hello"); } } class woman extends human { @override protected void sayhello() { system.out.println("woman say hello"); } } // 测试代码 public static void main(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
4. 二者区别
总结
本文全面讲解方法分派的类型 & 过程,更多关于java jvm静态动态分派模型的资料请关注其它相关文章!