动态绑定

由一段我们很常见的代码声明代码段引入
Parent p = new Children();
声明的是父类的引用,但是new的是子类的对象

之所以有这篇是因为看《Head First 设计模式》,其中开始就用到了接口回调,也是一种动态绑定。对动态绑定的概念又有点混乱了。
动态绑定:在运行时根据具体对象的类型进行绑定。

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关联起来。对java来说,绑定分为静态绑定和动态绑定

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:

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:

  1. 虚拟机提取对象的实际类型的方法表;
  2. 虚拟机搜索方法签名;
  3. 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。

父类子类转换

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:
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

代码示例

上面是理论,下面看几个示例(示例来自网络):
示例一

view plaincopy to clipboardprint? 
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();
  }
}

声明的是父类的引用,但是执行的过程中调用的是子类的对象,程序首先寻找子类对象的method方法,但是没有找到,于是向上转型去父类寻找

示例二

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();
  }
}

由于子类重写了父类的method方法,根据上面的理论知道会去调用子类的method方法去执行,因为子类对象有method方法而没有向上转型去寻找

动态绑定之于成员变量

前面的理论当中已经提到了java的绑定规则,由此可知,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。
示例三

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
    System.out.println("调用的成员:"+sample.name);
  }
}

结论,调用的成员为父亲的属性。
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。

示例四

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:调用的是儿子的属性

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纯属好玩

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文章目录
  1. 1. 静态绑定:
  2. 2. 动态绑定:
  3. 3. 动态绑定的过程:
  4. 4. 关于绑定相关的总结:
  5. 5. 父类子类转换
  6. 6. 代码示例
  7. 7. 动态绑定之于成员变量
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