java的動態繫結與雙分派
http://blog.csdn.net/zhengzhb/article/details/7496949
java的動態繫結
所謂的動態繫結就是指程執行期間(而不是在編譯期間)判斷所引用物件的實際型別,根據其實際的型別呼叫其相應的方法。java繼承體系中的覆蓋就是動態繫結的,看一下如下的程式碼:
- class Father {
- publicvoid method(){
- System.out.println("This is Father's method");
- }
- }
-
class Son1 extends Father{
- publicvoid method(){
- System.out.println("This is Son1's method");
- }
- }
- class Son2 extends Father{
- publicvoid method(){
- System.out.println("This is Son2's method");
- }
- }
- publicclass Test {
- publicstaticvoid main(String[] args){
-
Father s1 = new
- s1.method();
- Father s2 = new Son2();
- s2.method();
- }
- }
執行結果如下:
This is Son1's method
This is Son2's method
通過執行結果可以看到,儘管我們引用的型別是Father型別的,但是執行時卻是呼叫的它實際型別(也就是Son1和Son2)的方法,這就是動態繫結。在java語言中,繼承中的覆蓋就是是動態繫結的,當我們用父類引用例項化子類時,會根據引用的實際型別呼叫相應的方法。
java的靜態繫結
相對於動態繫結,靜態繫結就是指在編譯期就已經確定執行哪一個方法。在java中,方法的過載(方法名相同而引數不同)就是靜態繫結的,過載時,執行哪一個方法在編譯期就已經確定下來了。看一下程式碼:
- class Father {}
- class Son1 extends Father{}
- class Son2 extends Father{}
- class Execute {
- publicvoid method(Father father){
- System.out.println("This is Father's method");
- }
- publicvoid method(Son1 son){
- System.out.println("This is Son1's method");
- }
- publicvoid method(Son2 son){
- System.out.println("This is Son2's method");
- }
- }
- publicclass Test {
- publicstaticvoid 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);
- }
- }
執行結果如下:
This is Father's method
This is Father's method
This is Father's method
在這裡,程式在編譯的時候就已經確定使用method(Father father)方法了,不管我們在執行的時候傳入的實際型別是什麼,它永遠都只會執行method(Father father)這個方法。也就是說,java的過載是靜態繫結的。
instanceof操作符與轉型
有時候,我們希望在使用過載的時候,程式能夠根據傳入引數的實際型別動態地呼叫相應的方法,也就是說,我們希望java的過載是動態的,而不是靜態的。但是由於java的過載不是動態繫結,我們只能通過程式來人為的判斷,我們一般會使用instanceof操作符來進行型別的判斷。我們要對method(Father father)進行修改,在方法體中判斷執行期間的實際型別,修改後的method(Father father)方法如下:
- publicvoid method(Father father){
- if(father instanceof Son1){
- method((Son1)father);
- }elseif(father instanceof Son2){
- method((Son2)father);
- }elseif(father instanceof Father){
- System.out.println("This is Father's method");
- }
- }
請注意,我們必須把判斷是否是父類的條件(也就是判斷是否為Father類的條件)放到最後,否則將一律會被判斷為Father類,達不到我們動態判斷的目的。修改程式碼後,程式就可以動態地根據引數的實際型別來呼叫相應的方法了。執行結果如下:
This is Father's method
This is Son1's method
This is Son2's method
但是這種實現方式有一個明顯的缺點,它是偽動態的,仍然需要我們來通過程式來判斷型別。假如Father有100個子類的話,還是這樣來實現顯然是不合適的。必須通過其他更好的方式實現才行,我們可以使用雙分派方式來實現動態繫結。
用雙分派實現動態繫結
類A中的方法method1和method2的區別就是,method2是雙分派。我們可以看一下java雙分派的特點:首先要有一個訪問類B,類B提供一個showA(A a) 方法,在方法中,呼叫類A的method1方法,然後類A的method2方法中呼叫類B的showA方法並將自己作為引數傳給showA。雙分派的核心就是這個this物件。說到這裡,我們已經明白雙分派是怎麼回事了,但是它有什麼效果呢?就是可以實現方法的動態繫結,我們可以對上面的程式進行修改,程式碼如下:
- class Father {
- publicvoid accept(Execute exe){
- exe.method(this);
- }
- }
- class Son1 extends Father{
- publicvoid accept(Execute exe){
- exe.method(this);
- }
- }
- class Son2 extends Father{
- publicvoid accept(Execute exe){
- exe.method(this);
- }
- }
- class Execute {
- publicvoid method(Father father){
- System.out.println("This is Father's method");
- }
- publicvoid method(Son1 son){
- System.out.println("This is Son1's method");
- }
- publicvoid method(Son2 son){
- System.out.println("This is Son2's method");
- }
- }
- publicclass Test {
- publicstaticvoid 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中分別加入一個雙分派的方法。呼叫的時候,原本是呼叫Execute的method方法,現在改為呼叫Father的accept方法。執行結果如下:
This is Father's method
This is Son1's method
This is Son2's method
執行結果符合我們的預期,實現了動態繫結。雙分派實現動態繫結的本質,就是在過載方法委派的前面加上了繼承體系中覆蓋的環節,由於覆蓋是動態的,所以過載就是動態的了,與使用instanceof操作符的效果是一樣的(用instanceof操作符可以實現過載方法動態繫結的原因也是因為instanceof操作符是動態的)。但是與使用instanceof操作符實現動態繫結相比,雙分派方式的可擴充套件性要好的多。