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腾讯T3大牛|带你深入解析静态分派 & 动态分派原理

腾讯T3大牛|带你深入解析静态分派 & 动态分派原理

作者: JAVA炭烧 | 来源:发表于2021-04-14 22:20 被阅读0次

    该文章将会带你了解行为方法分派,帮助你更了解在行为分派时的一些功能操作。主要

    将会讲解行为分派的类型:静态 & 动态行为分派,希望能给大家带来帮助。

    1.目录

    1.知识储备

    分派

    定义:确定执行哪个方法的过程。

    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?答案是,若一个对象对应于多个方法时,就需要进行选择。

    读者应该都想到了Java中的特性:多态,即重写 & 重载。

    此外还有分类,分类包括静态分派 & 动态分派。下面我将详细讲解。

    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。这一般发生在编译期,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)

    特别注意变量的静态类型发生变化的情况,遇到这种情况时,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)
    

    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’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

    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

    5.总结

    以上内容希望可以给大家带来帮助,如果觉得有用的话,可以点赞关注我,后续会持续更新我对JAVA相关知识的见解。如有不同的见解欢迎在评论区留言。

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