Java动态(后期)绑定和overloading 向上转型_向上转换与后期绑定-优快云博客

本文深入探讨Java中的动态绑定与静态绑定概念，通过示例解析如何在编译期和运行期进行方法绑定，解释向上转型的影响及原理，以及如何在处理类成员变量时应用静态绑定。

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动态绑定意味着：目前正在调用的方法正是最适用于要操作对象的那个方法。然而它并不意味着对所有的参数都执行最佳匹配。

一个例子：

class Base{  
    public void foo(Base x){  
        System.out.println("Base.Base");  
    }  
      
    public void foo(Derived x){  
        System.out.println("Base.Derived");  
    }  
}

class Derived extends Base{  
  public void foo(Base x){  
        System.out.println("Derived.Base");  
    }  
      
    public void foo(Derived x){  
        System.out.println("Derived.Derived");  
    }  
}

class Main{  
    public static void whichFoo(Base arg1, Base arg2){  
        arg1.foo(arg2);  
    }  
  
    public static void main(String[] args)}{  
        Base b = new Base();  
        Derived d = new Derived();  
      
        whichFoo(b,b);  
        whichFoo(b,d);  
        whichFoo(d,b);  
        whichFoo(d,d);              
    }  
}

运行结果为：

Base.Base
Base.Base
Derived.Base
Derived.Base

因为参数通常在编译阶段被匹配，在whichFoo方法中，形式参数arg2的类型是Base, 因此不管arg2实际引用的是什么类型，arg1.foo(arg2)匹配的foo都将是：
public void foo(Base x)

惟一的问题在于用Base还是Derived版本中的foo(Base x)函数？当知道arg1引用的对象时，这是在运行阶段要决定的。

精确使用的方法是编译器绑定，在编译阶段，最佳方法名依赖于参数的静态和控制引用的静态类型所适合的方法。在这一点上，设置方法的名称，这一步叫静态重载。
决定方法是哪一个类的版本，这通过由虚拟机推断出这个对象的运行时类型来完成，一旦知道运行时类型，虚拟机就唤起继承机制，寻找方法的最终版本。这叫做动态绑定。

问题的由来：
首先是方法的参数是父类对象，传入子类对象是否可行
然后引出Parent p = new Children();
这句代码不是很理解，google的过程中引出向上转型
要理解向上转型又引出了动态绑定
从动态绑定又引出了静态绑定

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(方法主体)关联起来。对java来说，绑定分为静态绑定和动态绑定；或者叫做前期绑定和后期绑定

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：
后期绑定：在运行时根据具体对象的类型进行绑定。
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：
虚拟机提取对象的实际类型的方法表；
虚拟机搜索方法签名；
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。

下面看几个示例（示例来自网络）：

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();
		}
}

运行结果

父类方法，对象类型：class Son

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

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();
		}
}

运行结果：

子类方法，对象类型：class Son

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

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。

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

运行结果：

子类方法，对象类型：class Son
调用的成员：父亲属性

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。

缺陷：

public class PrivateOverride {

	private void f(){System.out.println("private f()");}
	public static void main(String[] args)
	{
		PrivateOverride po = new Derived();
		po.f();
	}
	
}

class Derived extends PrivateOverride
{
	public void f(){System.out.println("public void f()");}
	}

输出的结果