baeldung 2024-01-08
1. 引言
多态性（Polymorphism）允许一个对象具有多种形式。当一个方法表现出多态性时，编译器需要将方法名映射到最终的实现。
- 如果在编译时完成映射，则称为静态绑定（static binding）或早期绑定（early binding）。
- 如果在运行时才解析，则称为动态绑定（dynamic binding）或晚期绑定（late binding）。
2. 通过代码理解
当子类继承父类时，它可以重新实现父类中定义的方法，这被称为方法重写（method overriding）。
例如，我们先创建一个父类 Animal：
public class Animal {
static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(Animal.class);
public void makeNoise() {
logger.info("generic animal noise");
}
public void makeNoise(Integer repetitions) {
while(repetitions != 0) {
logger.info("generic animal noise countdown " + repetitions);
repetitions -= 1;
}
}
}
再创建一个子类 Dog：
public class Dog extends Animal {
static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(Dog.class);
@Override
public void makeNoise() {
logger.info("woof woof!");
}
}
当我们对方法进行重载（overloading），比如 Animal 类中的 makeNoise() 方法，编译器会在编译时确定调用哪个方法及其具体实现。这就是静态绑定的一个例子。
然而，如果我们把一个 Dog 类型的对象赋值给一个 Animal 类型的引用，那么编译器将在运行时解析该方法的具体实现。这就是动态绑定。
为了更好地理解其工作原理，我们编写以下代码片段来调用这些类和方法：
Animal animal = new Animal();
// 调用 animal 对象的方法
animal.makeNoise();
animal.makeNoise(3);
// 将 Dog 对象赋值给 Animal 类型的引用
Animal dogAnimal = new Dog();
dogAnimal.makeNoise();
上述代码的输出为：
com.msm.binding.Animal - generic animal noise
com.msm.binding.Animal - generic animal noise countdown 3
com.msm.binding.Animal - generic animal noise countdown 2
com.msm.binding.Animal - generic animal noise countdown 1
com.msm.binding.Dog - woof woof!
现在，我们再创建一个类：
class AnimalActivity {
public static void eat(Animal animal) {
System.out.println("Animal is eating");
}
public static void eat(Dog dog) {
System.out.println("Dog is eating");
}
}
然后在主类中添加以下代码行：
AnimalActivity.eat(dogAnimal);
输出结果为：
com.msm.binding.AnimalActivity - Animal is eating
这个例子说明：静态方法使用的是静态绑定。
原因在于，子类不能重写（override）静态方法。如果子类定义了同名的静态方法，它实际上是隐藏（hides）了父类的方法。同样地，如果一个方法被声明为 final 或 private，JVM 也会采用静态绑定。
静态绑定的方法并不与某个特定对象关联，而是直接作用于类型（即 Java 中的类）。因此，这类方法的执行速度略快一些。
在 Java 中，所有非静态、非 final、非 private 的方法默认都是虚方法（virtual methods）。JVM 会在运行时解析这些方法，这就是动态绑定。
具体的实现机制依赖于 JVM，但通常类似于 C++ 中的方式：JVM 会通过查找虚方法表（virtual table）来决定应调用哪个对象的方法。
3. 结论
绑定是支持多态性的编程语言中不可或缺的一部分。理解静态绑定和动态绑定的含义及其影响，有助于确保我们的应用程序按预期方式运行。
有了这种理解，我们就能更有效地利用类的继承机制以及方法重载特性。