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理解方法调用

qingtian
2020-10-31 / 0 评论 / 0 点赞 / 515 阅读 / 2,015 字 / 正在检测是否收录...
温馨提示:
本文最后更新于 2020-11-09,若内容或图片失效,请留言反馈。部分素材来自网络,若不小心影响到您的利益,请联系我们删除。

理解方法调用

理解方法调用是理解多态的基础

弄清楚如何在对象上应用方法调用非常重要。下面假设要调用x.f(args),隐式参数x声明为类C的一个对象。下面是调用过程的详细描述:

  • 查找出名为f的方法:

    1)编译器查看对象的声明类型和方法名。假设调用x.f(param),且隐式参数x声明为C类的对象。需要注意的是:有可能存在多个名字为f,但参数类型不一样的方法。例如,可能存在方法f(int)和方法f(String)。编译器将会一一列举所有C类中名为f的方法和其超类中访问属性为public且名为f的方法(超类的私有方法不可访问)。
    至此,编译器已获得所有可能被调用的候选方法。

  • 进行重载解析(查看参数类型相同的方法)

    2)接下来,编译器将查看调用方法时提供的参数类型。如果在所有名为f的方法中存在一个与提供的参数类型完全匹配,就选择这个方法。这个过程被称为重载解析(overloading resolution)。例如,对于调用x.f(“Hello”)来说,编译器将会挑选f(String),而不是f(int)。由于允许类型转换(int可以转换成double, Manager可以转换成Employee,等等),所以这个过程可能很复杂。如果编译器没有找到与参数类型匹配的方法,或者发现经过类型转换后有多个方法与之匹配,就会报告一个错误。
    至此,编译器已获得需要调用的方法名字和参数类型。

    注释:前面曾经说过,方法的名字和参数列表称为方法的签名。例如,f(int)和f(String)是两个具有相同名字,不同签名的方法。如果在子类中定义了一个与超类签名相同的方法,那么子类中的这个方法就覆盖了超类中的这个相同签名的方法。不过,返回类型不是签名的一部分,因此,在覆盖方法时,一定要保证返回类型的兼容性。允许子类将覆盖方法的返回类型定义为原返回类型的子类型。

  • 静态绑定与动态绑定

    3)如果是private方法、static方法、final方法或者构造器,那么编译器将可以准确地知道应该调用哪个方法,我们将这种调用方式称为静态绑定(staticbinding)。与此对应的是,调用的方法依赖于隐式参数的实际类型,并且在运行时实现动态绑定。在我们列举的示例中,编译器采用动态绑定的方式生成一条调用f (String)的指令。

  • 调用方法

    4)当程序运行,并且采用动态绑定调用方法时,虚拟机一定调用与x所引用对象的实际类型最合适的那个类的方法。假设x的实际类型是D,它是C类的子类。如果D类定义了方法f(String),就直接调用它;否则,将在D类的超类中寻找f(String),以此类推。每次调用方法都要进行搜索,时间开销相当大。因此,虚拟机预先为每个类创建了一个方法表(method table),其中列出了所有方法的签名和实际调用的方法。这样一来,在真正调用方法的时候,虚拟机仅查找这个表就行了。在前面的例子中,虚拟机搜索D类的方法表,以便寻找与调用f(Sting)相匹配的方法。这个方法既有可能是D.f(String),也有可能是X.f(String),这里的X是D的超类。这里需要提醒一点,如果调用super.f(param),编译器将对隐式参数超类的方法表进行搜索。

详细过程

Employee方法表:

Employee:
	getName() -> Employee.getName();
    getSalary() -> Employee.getSalary();
	getHireDay() -> Employee.getHireDay();
	raiseSalary(double) -> Employee.raiseSalary(double);

Manager方法表:

Manager:
	getName() -> Employee.getName();
    getSalary() -> Manager.getSalary();
	getHireDay() -> Employee.getHireDay();
	raiseSalary(double) -> Employee.raiseSalary(double);
	setBonus(double) -> Manager.setBonus(double);

在运行时,调用e.getSalary()的解析过程为:

1)首先,虚拟机提取e的实际类型的方法表。既可能是Employee、Manager的方法表,也可能是Employee类的其他子类的方法表。

2)接下来,虚拟机搜索定义getSalary签名的类。此时,虚拟机已经知道应该调用哪个方法。

3)最后,虚拟机调用方法。

参考资料:《Java核心技术卷一》

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