Java的多态机制原理

一、静态绑定和动态绑定的区别

在Java中，当你调用一个方法时，可能会在编译时期(compile time)解析(resolve),也可能实在运行时期(runtime) 解析，这全取决于到底是一个静态方法(static method )还是一个虚方法(virtual method)。如果是在编译时期解析，那么就称之为静态绑定(staticbinding)[换句话说静态方法就是在编译期解析的]，如果方法的调用是在运行时期解析，那就是动态绑定(dynamic binding)或者延迟绑定(late binding)。

Java是一门面向对象的编程语言，优势就在于支持多态( Polymorphism)。多态使得父类型的引用变量可以引用子类型的对象。如果调用子类型对象的一个虛方法(非private,final or static)，编译器将无法在子类中找到真正需要调用的方法，因为它可能是定义在父类型中的方法(从父类继承过来) ,也可能是在子类型中被重写(override) 的方法，这种情形，只能在运行时进行解析(说白了就是不能在编译期间确定要调用的方法在哪儿)，因为只有在运行时期，才能明确具体的对象.到底是什么。这也是我们俗称的运行时或动态绑定( runtime or dynamic binding)。

另一方面，privatestatic和final方法将在编译时解析，因为编译器知道它们不能被重写，所有可能的方法都被定义在了一个类中，这些方法只能通过此类的引用变量进行调用。这叫做静态绑定或编译时绑定(static or compile time binding)。动态绑定只有在重写可能存在时才会用到，而重载的方法在编译时期即可确定( 因为重载的方法是在一个类中出现的)

 

总而言之，其区别如下:

①静态绑定在编译时期，动态绑定在运行时期。

②静态绑定只用到类型信息，方法的解析根据引用变量的类型决定，而动态绑定则根据实际引用的的对象决定(对象只有在程序运行的时候才会在内存中出现)

③在java中，private static和final 方法都是静态绑定，只有虚方法才是动态绑定

④多态是通过动态绑定实现的，我们上节课讲了多态的概念，那么今天你要知道之所以能实现多态就是Java提供了动态绑定机制。

 

二、动态绑定是如何实现的?

一个对象的多态方法的地址将被存储在该对象的方法表(methodtable)里面(每个对象都会有一个方法表)。在运行时期，调用多态方法的时候，JVM会在此表中搜索方法的名字，从而获取方法的地址。方法表里包含方法的名字和对应的地址(注意,这个地址是动态绑定的)。这个方法表对所有属于这个类的对象而言，都是一样的，所以它会存储在Class ( 我们会在反射的时候讲解)对象中(这里对象类型以Integer为例) ( 在其他的语言中，这样的表又叫做vtables，虚函数表)。需要说明的是，java语言中，如果没有添加任何关键字，则方法默认就是虚方法，任何子类都可以重写它。

方法表并不属于语言的一-部分，但是会有很多种不同的实现(不同的JVM提供商可以自由选择实现的细节，只要结果保证一致就ok) 。其中，Sun公司的JVM实现，则选择了将方法表入口放在对象的常量池( constant pool)里(这里的对象池是class文件中的一个区域)

下面，将通过一个图表实例来展示，对于某些类(这里以Integer为例)而言，是如何一步步构建方法表的。初始时，表都是空的。运行时，方法表将从最远的祖先类开始，逐步加入这些多态方法。通常，这个最远的祖先是Object类。

 

接下来，这个表中将加入第二远的祖先类的多态方法，如果已经存在，就修改其地址值(这就是子类对父类方法的重写原因)。此例中，第二远的类是Number类。如果你查看了javadoc，你就会发现Number类并没有重写任何方法，只是额外多了六个方法，因而，将这六个多的方法加入表中。此时，toString 项并没有被改变，方法表如下:

 

 

这个过程一-直持续下去，直到所有的父类的多态方法都被合并进这个表里。最后，方法表会被Integer类的多态方法所更新，此时，toString 方法会被重写:

 

 

方法表中的方法名这一项，只包含最初始的类名，所谓重写，只是修改了地址栏下的值，不会改变方法名的值。需要说明的是，此处，假如有Number num = new Integer(10)，即便方法表里面有了Integer. parseInt方法，我们仍不能通过num来调用parseInt。也就是说，num变量引用了Integer对象，并且与上述方法表关联，但在编译时期时，编译器会根据语法规则，实行访问控制,num不能调用和访问独属于Integer的类方法，只能访问自己拥有访问权限的类方法，而这些方法中的某些方法，在运行过程中，名字未变，映射地址却发生了变化，因而调用的是所引用的子类Integer的实现。这点要弄清楚!

父类类型的引用不能调用子类新扩充的方法!

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一、静态绑定和动态绑定的区别在Java中，当你调用一个方法时，可能会在编译时期(compiletime)解析(resolve),也可能实在运行时期(runtime)解析，这全取决于到底是一个静态方法(staticmethod)还是一个虚方法(virtualmethod)。如果是在编译时期解析，那么就称之为静态绑定(staticbinding)[换句话说静态方法就是在编译期解析的]，如果方法的调用是
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