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如何理解Java语言中的静态分派与动态分派?

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前言:

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在 Java 中,方法的调用分为静态分派和动态分派。

静态分派(Static Dispatch)发生在编译期,它是根据静态类型(声明时的类型)来确定方法的调用。在编译时,编译器根据方法调用中的静态类型确定要调用的方法,这个过程叫做方法重载的解析。方法重载的解析过程是一个静态的过程,因为在编译时就已经确定了要调用的方法,因此也被称为静态绑定。这种方式适用于方法重载(Overloading)的情况,即同名方法有不同的参数列表,根据参数的类型、数量和顺序确定要调用的方法。

动态分派(Dynamic Dispatch)发生在运行期,它是根据实际类型(运行时的类型)来确定方法的调用。在运行时,虚拟机会根据实际对象的类型来确定要调用的方法,这个过程叫做方法重写的解析。方法重写的解析过程是一个动态的过程,因为在运行时才能确定要调用的方法,因此也被称为动态绑定。这种方式适用于方法重写(Overriding)的情况,即子类覆盖了父类中的同名方法。

通过上述介绍,可以得出以下结论:

静态分派与动态分派的本质区别是:静态分派是根据静态类型来确定方法调用,而动态分派是根据实际类型来确定方法调用。

静态分派适用于方法重载的情况,动态分派适用于方法重写的情况。

静态分派是编译时的过程,动态分派是运行时的过程。

Java 中的重载是静态绑定,而重写是动态绑定

可以通过一个简单的例子来说明 Java 中的静态分派与动态分派。

public class Animal {    public void say() {        System.out.println("Animal says");    }}public class Cat extends Animal {    @Override    public void say() {        System.out.println("Cat says");    }}public class Dog extends Animal {    @Override    public void say() {        System.out.println("Dog says");    }}public class Main {    public static void main(String[] args) {        Animal animal = new Animal();        Animal cat = new Cat();        Animal dog = new Dog();        animal.say(); // 静态类型为 Animal,动态类型为 Animal,输出 "Animal says"        cat.say();    // 静态类型为 Animal,动态类型为 Cat,输出 "Cat says"        dog.say();    // 静态类型为 Animal,动态类型为 Dog,输出 "Dog says"    }}

在上面的例子中,Animal 是一个基类,Cat 和 Dog 是其子类。Animal 中有一个 say() 方法,Cat 和 Dog 分别重写了这个方法。

在 main 方法中,创建了 Animal、Cat 和 Dog 的实例,分别保存在 animal、cat 和 dog 变量中。然后调用它们的 say() 方法。

在调用 animal.say() 方法时,静态类型和动态类型都是 Animal 类型,因此会调用 Animal 的 say() 方法,输出 "Animal says"。

在调用 cat.say() 方法时,静态类型为 Animal 类型,动态类型为 Cat 类型,因此会调用 Cat 的 say() 方法,输出 "Cat says"。

在调用 dog.say() 方法时,静态类型为 Animal 类型,动态类型为 Dog 类型,因此会调用 Dog 的 say() 方法,输出 "Dog says"。

可以看出,静态分派是根据变量的静态类型来确定调用哪个方法,而动态分派是根据变量的实际类型来确定调用哪个方法。在本例中,静态类型都是 Animal,但是动态类型分别是 Animal、Cat 和 Dog,因此调用的方法不同。

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