Java的動(dòng)態(tài)綁定

所謂的動(dòng)態(tài)綁定就是指程執(zhí)行期間（而不是在編譯期間）判斷所引用對(duì)象的實(shí)際類(lèi)型，根據(jù)其實(shí)際的類(lèi)型調(diào)用其相應(yīng)的方法。java繼承體系中的覆蓋就是動(dòng)態(tài)綁定的，看一下如下的代碼：

class Father { 
  public void method(){ 
    System.out.println("This is Father's method"); 
  } 
} 
 
class Son1 extends Father{ 
  public void method(){ 
    System.out.println("This is Son1's method"); 
  } 
} 
 
class Son2 extends Father{ 
  public void method(){ 
    System.out.println("This is Son2's method"); 
  } 
} 
 
public class Test { 
  public static void main(String[] args){ 
    Father s1 = new Son1(); 
    s1.method(); 
     
    Father s2 = new Son2(); 
    s2.method(); 
  } 
} 

運(yùn)行結(jié)果如下：

This is Son1's method
This is Son2's method

通過(guò)運(yùn)行結(jié)果可以看到，盡管我們引用的類(lèi)型是Father類(lèi)型的，但是運(yùn)行時(shí)卻是調(diào)用的它實(shí)際類(lèi)型（也就是Son1和Son2）的方法，這就是動(dòng)態(tài)綁定。在java語(yǔ)言中，繼承中的覆蓋就是是動(dòng)態(tài)綁定的，當(dāng)我們用父類(lèi)引用實(shí)例化子類(lèi)時(shí)，會(huì)根據(jù)引用的實(shí)際類(lèi)型調(diào)用相應(yīng)的方法。

java的靜態(tài)綁定

相對(duì)于動(dòng)態(tài)綁定，靜態(tài)綁定就是指在編譯期就已經(jīng)確定執(zhí)行哪一個(gè)方法。在java中，方法的重載（方法名相同而參數(shù)不同）就是靜態(tài)綁定的，重載時(shí)，執(zhí)行哪一個(gè)方法在編譯期就已經(jīng)確定下來(lái)了?？匆幌麓a：

class Father {} 
class Son1 extends Father{} 
class Son2 extends Father{} 
 
class Execute { 
  public void method(Father father){ 
    System.out.println("This is Father's method"); 
  } 
   
  public void method(Son1 son){ 
    System.out.println("This is Son1's method"); 
  } 
   
  public void method(Son2 son){ 
    System.out.println("This is Son2's method"); 
  } 
} 
 
public class Test { 
  public static void main(String[] args){ 
    Father father = new Father(); 
    Father s1 = new Son1(); 
    Father s2 = new Son2(); 
 
    Execute exe = new Execute(); 
    exe.method(father); 
    exe.method(s1); 
    exe.method(s2); 
  } 
} 

運(yùn)行結(jié)果如下：

This is Father's method
This is Father's method
This is Father's method

在這里，程序在編譯的時(shí)候就已經(jīng)確定使用method(Father father)方法了，不管我們?cè)谶\(yùn)行的時(shí)候傳入的實(shí)際類(lèi)型是什么，它永遠(yuǎn)都只會(huì)執(zhí)行method(Father father)這個(gè)方法。也就是說(shuō)，java的重載是靜態(tài)綁定的。

instanceof操作符與轉(zhuǎn)型

有時(shí)候，我們希望在使用重載的時(shí)候，程序能夠根據(jù)傳入?yún)?shù)的實(shí)際類(lèi)型動(dòng)態(tài)地調(diào)用相應(yīng)的方法，也就是說(shuō)，我們希望java的重載是動(dòng)態(tài)的，而不是靜態(tài)的。但是由于java的重載不是動(dòng)態(tài)綁定，我們只能通過(guò)程序來(lái)人為的判斷，我們一般會(huì)使用instanceof操作符來(lái)進(jìn)行類(lèi)型的判斷。我們要對(duì)method(Father father)進(jìn)行修改，在方法體中判斷運(yùn)行期間的實(shí)際類(lèi)型，修改后的method(Father father)方法如下：

public void method(Father father){ 
  if(father instanceof Son1){ 
    method((Son1)father); 
  }else if(father instanceof Son2){ 
    method((Son2)father); 
  }else if(father instanceof Father){ 
    System.out.println("This is Father's method"); 
  } 
}  

請(qǐng)注意，我們必須把判斷是否是父類(lèi)的條件（也就是判斷是否為Father類(lèi)的條件）放到最后，否則將一律會(huì)被判斷為Father類(lèi)，達(dá)不到我們動(dòng)態(tài)判斷的目的。修改代碼后，程序就可以動(dòng)態(tài)地根據(jù)參數(shù)的實(shí)際類(lèi)型來(lái)調(diào)用相應(yīng)的方法了。運(yùn)行結(jié)果如下：

This is Father's method
This is Son1's method
This is Son2's method

但是這種實(shí)現(xiàn)方式有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)，它是偽動(dòng)態(tài)的，仍然需要我們來(lái)通過(guò)程序來(lái)判斷類(lèi)型。假如Father有100個(gè)子類(lèi)的話，還是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)顯然是不合適的。必須通過(guò)其他更好的方式實(shí)現(xiàn)才行，我們可以使用雙分派方式來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)綁定。

用雙分派實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)綁定

首先，什么是雙分派？

類(lèi)A中的方法method1和method2的區(qū)別就是，method2是雙分派。我們可以看一下java雙分派的特點(diǎn)：首先要有一個(gè)訪問(wèn)類(lèi)B，類(lèi)B提供一個(gè)showA(A a) 方法，在方法中，調(diào)用類(lèi)A的method1方法，然后類(lèi)A的method2方法中調(diào)用類(lèi)B的showA方法并將自己作為參數(shù)傳給showA。雙分派的核心就是這個(gè)this對(duì)象。說(shuō)到這里，我們已經(jīng)明白雙分派是怎么回事了，但是它有什么效果呢？就是可以實(shí)現(xiàn)方法的動(dòng)態(tài)綁定，我們可以對(duì)上面的程序進(jìn)行修改，代碼如下：

class Father { 
  public void accept(Execute exe){ 
    exe.method(this); 
  } 
} 
class Son1 extends Father{ 
  public void accept(Execute exe){ 
    exe.method(this); 
  } 
} 
class Son2 extends Father{ 
  public void accept(Execute exe){ 
    exe.method(this); 
  } 
} 
 
class Execute { 
  public void method(Father father){ 
    System.out.println("This is Father's method"); 
  } 
   
  public void method(Son1 son){ 
    System.out.println("This is Son1's method"); 
  } 
   
  public void method(Son2 son){ 
    System.out.println("This is Son2's method"); 
  } 
} 
 
public class Test { 
  public static void main(String[] args){ 
    Father father = new Father(); 
    Father s1 = new Son1(); 
    Father s2 = new Son2(); 
 
    Execute exe = new Execute(); 
    father.accept(exe); 
    s1.accept(exe); 
    s2.accept(exe); 
  } 
} 

可以看到我們修改的地方，在Father，Son1，Son2中分別加入一個(gè)雙分派的方法。調(diào)用的時(shí)候，原本是調(diào)用Execute的method方法，現(xiàn)在改為調(diào)用Father的accept方法。運(yùn)行結(jié)果如下：

This is Father's method
This is Son1's method
This is Son2's method

運(yùn)行結(jié)果符合我們的預(yù)期，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)綁定。雙分派實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)綁定的本質(zhì)，就是在重載方法委派的前面加上了繼承體系中覆蓋的環(huán)節(jié)，由于覆蓋是動(dòng)態(tài)的，所以重載就是動(dòng)態(tài)的了，與使用instanceof操作符的效果是一樣的（用instanceof操作符可以實(shí)現(xiàn)重載方法動(dòng)態(tài)綁定的原因也是因?yàn)閕nstanceof操作符是動(dòng)態(tài)的）。但是與使用instanceof操作符實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)綁定相比，雙分派方式的可擴(kuò)展性要好的多。