（JVM）Java虛擬機器：靜態分派 & 動態分派 原理解析
摘要：
前言
瞭解 行為方法分派 有利於在行為分派時時進行一些功能操作
本文全面講解行為分派的型別：靜態 & 動態行為分派，希望你們會喜歡。
在接下來的日子，我會推出一系列講解 JVM 的文章，具體如下；感興趣可持續關注 Carson_Ho的安...
前言
- 瞭解 行為方法分派 有利於在行為分派時時進行一些功能操作
- 本文全面講解行為分派的型別：靜態 & 動態行為分派，希望你們會喜歡。
在接下來的日子，我會推出一系列講解 JVM 的文章，具體如下；感興趣可持續關注 ofollow,noindex">Carson_Ho的安卓開發筆記
示意圖
目錄
示意圖
1. 知識儲備
1.1 分派
- 定義：確定執行哪個方法 的過程
- 分類：靜態分派 & 動態分派。下面我將詳細講解。
1.2 變數的靜態型別 & 動態型別
先看下面的程式碼
public class Test {
static abstract class Human {
}
static class Man extends Human {
}
static class Woman extends Human {
}
// 執行程式碼
public static void main(String[] args) {
Human man = new Man();
// 變數man的靜態型別 = 引用型別 = Human：不會被改變、在編譯器可知
// 變數man的動態型別 = 例項物件型別 = Man：會變化、在執行期才可知
}
}
即：
- 變數的靜態型別 = 引用型別 ：不會被改變、在編譯器可知
- 變數的動態型別 = 例項物件型別 ：會變化、在執行期才可知
下面，我將詳細講解 Java 中的分派型別：靜態分派 & 動態分派
2. 靜態分派
-
定義
根據 變數的靜態型別 進行方法分派 的 行為
Java
-
應用場景
方法過載（
OverLoad） -
例項說明
public class Test {
// 類定義
static abstract class Human {
}
// 繼承自抽象類Human
static class Man extends Human {
}
static class Woman extends Human {
}
// 可供過載的方法
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!");
}
// 測試程式碼
public static void main(String[] args) {
Human man = new Man();
Human woman = new Woman();
Test test = new Test();
test.sayHello(man);
test.sayHello(woman);
}
}
// 執行結果
hello,guy!
hello,guy!
根據上述的講解，大家應該明白執行結果的原因：
- 方法過載（
OverLoad） = 靜態分派 = 根據 變數的靜態型別 確定執行（過載）哪個方法 - 所以上述的方法執行時，是根據變數（
man、woman）的靜態型別（Human）確定過載sayHello()中引數為Human guy的方法，即sayHello(Human guy)
特別注意
a. 變數的靜態型別 發生變化 的情況
可通過 強制型別轉換 改變 變數的靜態型別
Human man = new Man(); test.sayHello((Man)man); // 強制型別轉換 // 此時man的靜態型別從 Human 變為 Man // 所以會呼叫sayHello()中引數為Man guy的方法，即sayHello(Man guy)
b. 靜態分派的優先順序匹配問題
- 問題描述：
- 背景
現需要進行靜態分派 - 問題
程式中 沒有顯示指定 靜態型別 - 解決方案
程式會根據 靜態型別的優先順序 從而選擇 優先的靜態型別進行方法分配。
- 例項說明
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");
}
// 測試程式碼
public static void main(String[] args) {
sayHello('a');
}
}
// 執行結果
hello char
- 因為
‘a’是一個char型別資料（即靜態型別是char），所以會選擇引數型別為char的過載方法。 - 若註釋掉
sayHello(char arg)方法，那麼會輸出
hello int
- 因為
‘a’除了可代表字串，還可代表數字97。因此當沒有最合適的
sayHello(char arg)方式進行過載時，會選擇第二合適（第二優先順序）的方法過載，即sayHello(int arg) - 總結：當沒有最合適的方法進行過載時，會選優先順序第二高的的方法進行過載，如此類推。
- 優先順序順序為：
char>int>long>float>double>Character>Serializable>Object>... - 其中
...為變長引數，將其視為一個數組元素。變長引數的過載優先順序最低。 - 因為
char轉型到byte或short的過程是不安全的，所以不會選擇引數型別為byte或short的方法進行過載，故優先順序列表裡也沒有。
特別注意
- 上面講解的主要是 基本資料型別 的優先順序匹配問題
- 若是引用型別，則根據 繼承關係 進行優先順序匹配
注意只跟其編譯時型別（即靜態型別）相關
3. 動態分派
-
定義
根據 變數的動態型別 進行方法分派 的 行為
即根據 變數的動態型別 確定執行哪個方法
-
應用場景
方法重寫（
Override） -
例項說明
// 定義類
class Human {
public void sayHello(){
System.out.println("Human say hello");
}
}
// 繼承自 抽象類Human 並 重寫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");
}
}
// 測試程式碼
public static void main(String[] args) {
// 情況1
Human man = new man();
man.sayHello();
// 情況2
man = new Woman();
man.sayHello();
}
}
// 執行結果
man say hello
woman say hello
// 原因解析
// 1. 方法重寫（Override） = 動態分派 = 根據 變數的動態型別 確定執行（重寫）哪個方法
// 2. 對於情況1：根據變數（Man）的動態型別（man）確定呼叫man中的重寫方法sayHello()
// 3. 對於情況2：根據變數（Man）的動態型別（woman）確定呼叫woman中的重寫方法sayHello()
特別注意
對於程式碼中：
Human man = new Man(); man = new Woman(); man.sayHello(); // man稱為執行sayHello()方法的所有者，即接受者。
-
invokevirtual指令執行的第一步 = 確定接受者的實際型別 -
invokevirtual指令執行的第二步 = 將 常量池中 類方法符號引用 解析到不同的直接引用上
第二步即方法重寫（ Override ）的本質
4. 二者區別
示意圖
5. 總結
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本文全面講解方法分派的型別 & 過程
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在接下來的日子，我會推出一系列講解
JVM的文章，具體如下；感興趣可持續關注 Carson_Ho的安卓開發筆記
示意圖