java静态绑定&动态绑定详解

程序绑定的概念:
绑定指的是一个方法的调用与方法所在的类(方法主体)关联起来。对java来说,绑定分为静态绑定和动态绑定;或者叫做前期绑定和后期绑定

静态绑定:
在程序执行前方法已经被绑定,此时由编译器或其它连接程序实现。例如:C。
针对java简单的可以理解为程序编译期的绑定;这里特别说明一点,java当中的方法只有final,static,private和构造方法是前期绑定

动态绑定:
后期绑定:在运行时根据具体对象的类型进行绑定。
若一种语言实现了后期绑定,同时必须提供一些机制,可在运行期间判断对象的类型,并分别调用适当的方法。也就是说,编译器此时依然不知道对象的类型,但方法调用机制能自己去调查,找到正确的方法主体。不同的语言对后期绑定的实现方法是有所区别的。但我们至少可以这样认为:它们都要在对象中安插某些特殊类型的信息。

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。

关于绑定相关的总结:
在了解了三者的概念之后,很明显我们发现java属于后期绑定。在java中,几乎所有的方法都是后期绑定的,在运行时动态绑定方法属于子类还是基类。但是也有特殊,针对static方法和final方法由于不能被继承,因此在编译时就可以确定他们的值,他们是属于前期绑定的。特别说明的一点是,private声明的方法和成员变量不能被子类继承,所有的private方法都被隐式的指定为final的(由此我们也可以知道:将方法声明为final类型的一是为了防止方法被覆盖,二是为了有效的关闭java中的动态绑定)。java中的后期绑定是有JVM来实现的,我们不用去显式的声明它,而C++则不同,必须明确的声明某个方法具备后期绑定。

java当中的向上转型或者说多态是借助于动态绑定实现的,所以理解了动态绑定,也就搞定了向上转型和多态。
前面已经说了对于java当中的方法而言,除了final,static,private和构造方法是前期绑定外,其他的方法全部为动态绑定。而动态绑定的典型发生在父类和子类的转换声明之下:
比如:Parent p = new Children();
其具体过程细节如下:
1:编译器检查对象的声明类型和方法名。假设我们调用x.f(args)方法,并且x已经被声明为C类的对象,那么编译器会列举出C类中所有的名称为f的方法和从C类的超类继承过来的f方法

2:接下来编译器检查方法调用中提供的参数类型。如果在所有名称为f 的方法中有一个参数类型和调用提供的参数类型最为匹配,那么就调用这个方法,这个过程叫做“重载解析”

3:当程序运行并且使用动态绑定调用方法时,虚拟机必须调用同x所指向的对象的实际类型相匹配的方法版本。假设实际类型为D(C的子类),如果D类定义了f(String)那么该方法被调用,否则就在D的超类中搜寻方法f(String),依次类推

java 动态绑定在属性上合方法上的不同
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
Java代码

public class Father {
public void method() {
System.out.println(“父类方法,对象类型:” + this.getClass());
}
}

public class Son extends Father {
public static void main(String[] args) {
Father sample = new Son();//向上转型
sample.method();
}
}
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。
Java代码
public class Son extends Father {
public void method() {
System.out.println(“子类方法,对象类型:” + this.getClass());
}

public static void main(String[] args) {   
   Father sample = new Son();//向上转型   
   sample.method();   
}   

}

public class Son extends Father {
public void method() {
System.out.println(“子类方法,对象类型:” + this.getClass());
}

public static void main(String[] args) { 
   Father sample = new Son();//向上转型 
   sample.method(); 
} 

}
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。
Java代码

public class Father {
protected String name=”父亲属性”;

public void method() { 
   System.out.println("父类方法,对象类型:" + this.getClass()); 
} 

}

public class Son extends Father {
protected String name=”儿子属性”;

public void method() { 
   System.out.println("子类方法,对象类型:" + this.getClass()); 
} 

public static void main(String[] args) { 
   Father sample = new Son();//向上转型,new Son() 时候是先构造父类的  
   System.out.println("调用的成员:"+sample.name); 
} 

}
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。
Java代码
public class Father {
protected String name = “父亲属性”;

public String getName() {   
   return name;   
}   

public void method() {   
   System.out.println("父类方法,对象类型:" + this.getClass());   
}   

}

public class Son extends Father {
protected String name=”儿子属性”;

public String getName() {   
   return name;   
}   

public void method() {   
   System.out.println("子类方法,对象类型:" + this.getClass());   
}   

public static void main(String[] args) {   
   Father sample = new Son();//向上转型   
   System.out.println("调用的成员:"+sample.getName());   
}   

}

结果4:
调用的成员:儿子属性
总结:属性不能被虚拟调用,因为他不能被重写,而方法可以,它被对象的真实类型调用。

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