Java中靜態分派和動態分派是什么

小編給大家分享一下Java中靜態分派和動態分派是什么，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！

最近復習JVM的知識，對于靜態分派和動態分派的理解有點混亂，于是自己嘗試寫寫代碼，在分析中鞏固知識。

有如下一段代碼，請問每一段分別輸出什么？

package com.khlin.my.test;

class Base {

    public static void foo() {
        System.out.println("Base.foo() invoked");
    }

    public void bar(int c) {
        System.out.println("Base.bar(int) invoked");
    }

    public void bar(Character c) {
        System.out.println("Base.bar(Character) invoked");
    }

    public void baz(Object o) {
        System.out.println("Base.baz(Object) invoked");
    }

    public void baz(Integer i) {
        System.out.println("Base.baz(Integer) invoked");
    }

}

class Child extends Base {
    public static void foo() {
        System.out.println("Child.foo() invoked");
    }

    public void bar(Character c) {
        System.out.println("Child.bar(Character) invoked");
    }

    public void bar(char c) {
        System.out.println("Child.bar(char) invoked");
    }
}

public class App {

    public static void main(String[] args) {
        Base child = new Child();

        System.out.println("第1段輸出：");
        child.foo();
        child.bar(new Character('C'));

        System.out.println("第2段輸出：");
        Object integer = new Integer(100);
        child.baz(integer);

        System.out.println("第3段輸出：");
        child.bar('C');

    }
}

下面我簡單地介紹一下從代碼編譯到方法調用的整個過程。

· 編譯

先看看第1段輸出，child.foo()是調用父類還是子類的靜態方法呢？

在編譯階段，發生了靜態分派。

1 Base child = new Child();

在我們創建一個對象時，如上圖，Base稱為變量的的靜態類型(Static Type), 或者叫做外觀類型(Apparent Type)，后面的Child則稱為變量的實際類型(Actual Type)。

所有依賴靜態類型來定位方法執行版本的分派動作，稱為靜態分派。靜態分派的典型應用是方法重載，其發生在編譯階段，因此確定靜態分派的動作實際上不是由虛擬機來執行的。

方法的接收者(Reciever) 和方法的參數統稱為方法的宗量，根據分派基于多少種宗量，可以將分派劃分為單分派和多分派兩種。

在靜態分派的時候，選擇目標方法的依據有兩點，一是靜態類型是Base還是Child，二是方法的參數類型。因此，靜態分派是多分派。

接下來，我們來看看“第1段輸出”代碼生成的指令。通過javap -v App.class指令得出如下結果，可以看到第18和第31行兩條指令的符號引用，和上述分析一致：child的靜態類型是Base，所以選擇Base類的方法；通過無參數和Character類型，分別確定是具體哪個方法版本。

但最終兩者的行為不一樣，child.foo() 調用的是靜態類型Base的foo()，而child.bar(new Character('C')) 則是調用實際類型Child的方法。

原因就是出在兩條指令不一樣：invokestatic和invokevirtual

在Java虛擬機里面提供了5條方法調用字節碼指令：

invokestatic:調用靜態方法

invokespecial:調用實例構造器<init>方法、私有方法和父類方法

invokevirtual: 調用所有的虛方法

invokeinterface:調用接口方法，會在運行時再確定 一個實現此接口的對象

invokedynamic:先在運行時動態解析出調用點限定符所引用的方法，然后再執行該方法，在此之前的4條調用指令，分派邏輯是固化在Java虛擬機內部的，而invokedynamic是由用戶所設定的引導方法決定的。

具體原因是不同的指令在下一階段（類加載的解析）的行為不一樣，暫時先放到一邊，我們再看看第2段輸出的指令。

可以看出，在靜態分派時，是根據傳入方法的參數的靜態類型來決定調用的方法版本，雖然有baz(Integer)的方法，但是傳入的參數integer的靜態類型是Object，所以調用了baz(Object)。

再來看看第3段輸出的指令，我們知道符號引用肯定還是Base類里的方法(盡管Child類里有參數一樣的bar(char c) 方法)，但Base里沒有一模一樣參數(char類型) 的方法，不會報錯嗎？會調用哪個方法呢？

原來，編譯器雖然能確定出方法的重載版本，但在很多情況下這個重載版本并不是“唯一的”，往往只能確定一個“更加合適”的版本。

· 類加載之解析

解析階段是虛擬機將常量池內的符號引用替換為直接引用的過程。

只要能被invokestatic和invokespecial指令調用的方法，都可以在解析階段中確定唯一的調用版本，符合這個條件的有靜態方法，私有方法，實例構造器，父類方法4類，它們在類加載的時候就會把符號引用解析為該方法的直接引用。這些方法可以稱為非虛方法，其他方法稱為非虛方法（除了final方法）。

final修飾的方法，雖然是使用invokevirtual指令來調用，但由于它無法被覆蓋，沒有其他版本，因此也是非虛方法。

回到第1段輸出，child.foo()是invokestatic指令，那么在解析階段，就會替換成直接引用，具體的類也就確定下來了，因此調用的是靜態類型Base.foo()。

而child.bar(new Character('C')) 是invokevirtual, 在這個階段可以確定調用的方法簽名，但還不能確定方法的接收者的實際類型。它將由動態分派來完成確定。由于只有一個宗量影響，因此動態分派是單分派。

方法接收者的實際類型在下一階段確定。

· 運行期的方法調用

在運行期根據實際類型確定方法執行版本的分派過程稱為動態分派。

最終輸出結果是：

以上是Java中靜態分派和動態分派是什么的所有內容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內容對大家有所幫助，如果還想學習更多知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道！