美文网首页Android技术知识程序员Android开发经验谈
(JVM)Java虚拟机:静态分派 & 动态分派 原理解

(JVM)Java虚拟机:静态分派 & 动态分派 原理解

作者: Carson带你学安卓 | 来源:发表于2018-12-03 10:58 被阅读97次

    前言

    • 了解 行为方法分派 有利于在行为分派时时进行一些功能操作
    • 本文全面讲解行为分派的类型:静态 & 动态行为分派,希望你们会喜欢。

    在接下来的日子,我会推出一系列讲解JVM的文章,具体如下;感兴趣可持续关注Carson_Ho的安卓开发笔记

    示意图

    目录

    示意图

    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
    1. 即根据 变量的静态类型 确定执行哪个方法
    2. 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(manwoman)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:
    1. 背景
      现需要进行静态分派
    2. 问题
      程序中 没有显示指定 静态类型
    3. 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。
    1. 优先级顺序为:char>int>long>float>double>Character>Serializable>Object>...
    2. 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。
    3. 因为 char 转型到 byteshort 的过程是不安全的,所以不会选择参数类型为byteshort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

    示意图

    5. 总结

    • 本文全面讲解方法分派的类型 & 过程

    • 在接下来的日子,我会推出一系列讲解JVM的文章,具体如下;感兴趣可持续关注Carson_Ho的安卓开发笔记

    示意图

    请点赞!因为你的鼓励是我写作的最大动力!

    相关文章阅读
    Android开发:最全面、最易懂的Android屏幕适配解决方案
    Android事件分发机制详解:史上最全面、最易懂
    Android开发:史上最全的Android消息推送解决方案
    Android开发:最全面、最易懂的Webview详解
    Android开发:JSON简介及最全面解析方法!
    Android四大组件:Service服务史上最全面解析
    Android四大组件:BroadcastReceiver史上最全面解析


    欢迎关注Carson_Ho的简书!

    不定期分享关于安卓开发的干货,追求短、平、快,但却不缺深度

    相关文章

      网友评论

        本文标题:(JVM)Java虚拟机:静态分派 & 动态分派 原理解

        本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/fgxytxtx.html