Java——動態綁定和多態

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動態綁定是在執行期間（而不是編譯期間）判斷所用對象的實際類型，根據其實際的類型調用其相應的方法（確定選擇哪個多態形式被調用）。

 

 

首先是方法的參數是父類對象，傳入子類對象是否可行
然後引出Parent p = new Children();
這句代碼不是很理解，google的過程中引出向上轉型
要理解向上轉型又引出了動態綁定
從動態綁定又引出了靜態繫結
 
程式綁定的概念：
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，綁定分為靜態繫結和動態綁定；或者叫做前期綁定和後期綁定
 
靜態繫結：
在程式執行前方法已經被綁定，此時由編譯器或其它串連程式實現。例如：C。
針對java簡單的可以理解為程式編譯期的綁定；這裡特別說明一點，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為：它們都要在對象中安插某些特殊類型的資訊。

 

動態綁定的過程：
虛擬機器提取對象的實際類型的方法表；
虛擬機器搜尋方法簽名；
調用方法。
 
關於綁定相關的總結：
在瞭解了三者的概念之後，很明顯我們發現java屬於後期綁定。在java中，幾乎所有的方法都是後期綁定的，在運行時動態Binder 方法屬於子類還是基類。但是也有特殊，針對static方法和final方法由於不能被繼承，因此在編譯時間就可以確定他們的值，他們是屬於前期綁定的。特別說明的一點是，private聲明的方法和成員變數不能被子類繼承，所有的private方法都被隱式的指定為final的(由此我們也可以知道：將方法聲明為final類型的一是為了防止方法被覆蓋，二是為了有效關閉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。
 
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，其他的方法全部為動態綁定。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 p = new Children();
其具體過程細節如下：
1：編譯器檢查對象的宣告類型和方法名。假設我們調用x.f(args)方法，並且x已經被聲明為C類的對象，那麼編譯器會列舉出C類中所有的名稱為f的方法和從C類的超類繼承過來的f方法
2：接下來編譯器檢查方法調用中提供的參數類型。如果在所有名稱為f 的方法中有一個參數類型和調用提供的參數類型最為匹配，那麼就調用這個方法，這個過程叫做“重載解析” 
3：當程式運行並且使用動態綁定調用方法時，虛擬機器必須調用同x所指向的對象的實際類型相匹配的方法版本。假設實際類型為D(C的子類)，如果D類定義了f(String)那麼該方法被調用，否則就在D的超類中搜尋方法f(String),依次類推
 
上面是理論，下面看幾個樣本（樣本來自網路）：
Java代碼 
view plaincopy to clipboardprint? 
public class Father {   
　　public void method() {   
　　　 System.out.println("父類方法，物件類型：" + this.getClass());   
　　}   
}   
　　   
public class Son extends Father {   
　　public static void main(String[] args) {   
　　　 Father sample = new Son();//向上轉型   
　　　 sample.method();   
　　}   
}   
聲明的是父類的引用，但是執行的過程中調用的是子類的對象，程式首先尋找子類對象的method方法，但是沒有找到，於是向上轉型去父類尋找
 
Java代碼 
public class Son extends Father {   
　　public void method() {   
　　　 System.out.println("子類方法，物件類型：" + this.getClass());   
　　}   
　　   
　　public static void main(String[] args) {   
　　　 Father sample = new Son();//向上轉型   
　　　 sample.method();   
　　}   
}   
 
由於子類重寫了父類的method方法，根據上面的理論知道會去調用子類的method方法去執行，因為子類對象有method方法而沒有向上轉型去尋找
 
前面的理論當中已經提到了java的綁定規則，由此可知，在處理java類中的成員變數時，並不是採用運行時綁定，而是一般意義上的靜態繫結。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。
代碼如下：
Java代碼 
public class Father {   
   
　　protected String name="父親屬性";   
　　   
　　public void method() {   
　　　 System.out.println("父類方法，物件類型：" + this.getClass());   
　　}   
}   
　　   
public class Son extends Father {   
　　protected String name="兒子屬性";   
　　   
　　public void method() {   
　　　 System.out.println("子類方法，物件類型：" + this.getClass());   
　　}   
　　   
　　public static void main(String[] args) {   
　　　 Father sample = new Son();//向上轉型   
　　　 System.out.println("調用的成員："+sample.name);   
　　}   
}   
 結論，調用的成員為父親的屬性。
這個結果表明，子類的對象(由父類的引用handle)調用到的是父類的成員變數。所以必須明確，運行時（動態）綁定針對的範疇只是對象的方法。
現在試圖調用子類的成員變數name，該怎麼做？最簡單的辦法是將該成員變數封裝成方法getter形式。
代碼如下：
Java代碼 
public class Father {   
　　protected String name = "父親屬性";   
　　public String getName() {   
　　　 return name;   
　　}   
　　public void method() {   
　　　 System.out.println("父類方法，物件類型：" + this.getClass());   
　　}   
}   
　　   
public class Son extends Father {   
　　protected String name="兒子屬性";   
　　   
　　public String getName() {   
　　　 return name;   
　　}   
　　   
　　public void method() {   
　　　 System.out.println("子類方法，物件類型：" + this.getClass());   
　　}   
　　   
　　public static void main(String[] args) {   
　　　 Father sample = new Son();//向上轉型   
　　　 System.out.println("調用的成員："+sample.getName());   
　　}   
}   
 
結果：調用的是兒子的屬性

 

 
 

Java——動態綁定和多態