程序綁定的概念:
綁定指的是一個方法的調用與方法所在的類(方法主體)關聯起來。對java來說,綁定分爲靜態綁定和動態綁定;或者叫做前期綁定和後期綁定。
靜態綁定:
在程序執行前方法已經被綁定,針對java簡單的可以理解爲程序編譯期的綁定;
java當中的方法只有final,static,private和構造方法是前期綁定
動態綁定:
後期綁定:在運行時根據具體對象的類型進行綁定。
若一種語言實現了後期綁定,同時必須提供一些機制,可在運行期間判斷對象的類型,並分別調用適當的方法。也就是說,編譯器此時依然不知道對象的類型,但方法調用機制能自己去調查,找到正確的方法主體。不同的語言對後期綁定的實現方法是有所區別的。但我們至少可以這樣認爲:它們都要在對象中安插某些特殊類型的信息。
Java的方法調用過程:
- 編譯器查看對象的聲明類型和方法名(對象變量的聲明類型),通過聲明類型找到方法列表。
- 編譯器查看調用方法時提供的參數類型。
- 如果方法是private、static、final或者構造器,編譯器就可以確定調用那個方法。這是靜態綁定。
- 如果不是上述情況,就要使用運行時(動態)綁定。在程序運行時,採用動態綁定意味着:虛擬機將調用對象實際類型所限定的方法。
動態綁定的過程:
- 虛擬機提取對象的實際類型的方法表;
- 虛擬機搜索方法簽名;
- 調用方法。
靜態綁定 VS 動態綁定
1、靜態綁定是發生在編譯階段;而動態綁定是在運行階段;
2、private, final and static方法和變量使用靜態綁定,而虛函數(virtual methods)則會根據運行時的具體對象進行綁定(注:在Java語言中, 所有的方法默認都是”虛函數”。只有以關鍵字 final 標記的方法纔是非虛函數。)
3、靜態綁定使用的是類信息,而動態綁定使用的是對象信息
4、重載方法(overloaded methods)使用的是靜態綁定,而重寫方法(overridden methods)使用的是動態綁定
關於綁定相關的總結:
概念之後,很明顯我們發現在java中,幾乎所有的 方法(不是字段屬性)都是後期綁定(動態綁定)的,在運行時動態綁定的方法屬於子類呢還是基類呢?下面會有實例更詳細的說明。當然也有特殊情況,針對static方法和final方法由於不能被繼承,因此在編譯時就可以確定他們的值,他們是屬於前期綁定(靜態綁定)的。特別說明的一點是,private聲明的方法和成員變量不能被子類繼承,所有的private方法都被隱式的指定爲final的(由此我們也可以知道:將方法聲明爲final類型的一是爲了防止方法被覆蓋,二是爲了有效的關閉java中的動態綁定)。java中的後期綁定是有JVM來實現的,我們不用去顯式的聲明它,而C++則不同,必須明確的聲明某個方法具備後期綁定。
大家應該就明白了,Java當中的向上轉型或者說多態是藉助於動態綁定實現的,所以理解了動態綁定,也就搞定了向上轉型和多態。前面已經說了對於java當中的方法而言,除了final,static,private和構造方法是前期綁定外,其他的方法全部爲動態綁定。而動態綁定的典型發生在父類和子類的轉換聲明之下:
比如:
Parent obj = new Children();
其具體過程細節如下:
1:編譯器檢查對象的聲明類型和方法名。假設我們調用p.method()方法,並且p已經被聲明爲Child類的對象,那麼編譯器會列舉出Child類中所有的名稱爲method的方法和從Child類的父類繼承過來的method方法
2:接下來編譯器檢查方法調用中提供的參數類型。如果在所有名稱爲method 的方法中有一個參數類型和調用提供的參數類型最爲匹配,那麼就調用這個方法,這個過程叫做“重載解析”
3:當程序運行並且使用動態綁定調用方法時,虛擬機必須調用同p所指向的對象的實際類型相匹配的方法版本。假設child類定義了mehod()那麼該方法被調用,否則就在child的父類(Parent類)中搜尋方法method()
總結:
1、子類的對象(由父類的引用handle)調用到的是父類的成員變量,運行時(動態)綁定針對的範疇只是對象的方法,而屬性要採取靜態綁定方法。
2、執行p.method()時會先去調用子類的method方法執行,若子類沒有則向上轉型去父類中尋找。
所以在向上轉型的情況下,對象的方法可以找到子類,而對象的屬性還是父類的屬性。