Java多態中動態綁定的原理

本篇內容主要講解“Java多態中動態綁定的原理”，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。下面就讓小編來帶大家學習“Java多態中動態綁定的原理”吧!

多態是面向對象程序設計非常重要的特性，它讓程序擁有 更好的可讀性和可擴展性。

發生在繼承關系中。  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，多態都是對于方法而言，對于類中的成員變量，沒有多態的說法。

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

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，即由指向對象的實際類型所決定。  上式的Student即為引用變量p的運行時類型。

方法綁定

將方法調用同方法主體關聯起來被稱為綁定。

靜態綁定

在程序執行前進行綁定，叫做靜態綁定，也稱作前期綁定。在面向過程的語言中是默認的綁定方式。

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

動態綁定

在運行時根據對象的運行時類型進行綁定，叫做動態綁定，也叫做后期綁定。當然在Java中，除了靜態綁定的那些方法，其他方法的調用方式就是動態綁定啦。

public class DynamicBinding {  //Object是所有類的超類，根據向上轉型，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，在調用同一個方法時，表現出不同的行為特征，這就是多態最直觀的體現吧。

方法表

我們還可以發現，test(new PrimaryStudent());的運行結果是Student,，結果很明顯，因為PrimaryStudent類中并沒有重寫父類的方法，如果采用動態綁定的方式調用方法，虛擬機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，每次調用時都要向上尋找，時間開銷必然會很大。為此虛擬機預先為每個類都創建了方法表，其中列出了所有的方法簽名（返回值類型不算）和實際調用的方法，這樣子的話，在調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Object方法簽名  //xxx()-> Object.xxx()  //方法簽名->實際調用的方法  toString()->Person.toString()  run()->Person.run()  count(int)->Person(int)

下面是Student類的方法表：

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

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

虛擬機將會在表中搜索定義toString簽名的類。這時虛擬機已經知道需要調用Student類型的toString()方法。

最后，調用方法，完畢。

動態綁定大大提升了程序的可擴展性，比如，我現在要新增一個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整，動態綁定自動搞定，就相當舒服。

到此，相信大家對“Java多態中動態綁定的原理”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網站，更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續學習！