解析
在 Java 虚拟机里面提供了 5 条方法调用字节码指令,分别如下。
- invokestatic:调用静态方法。
- invokespecial:调用实例构造器 <init> 方法、私有方法和父类方法。
- invokevirtual::调用所有的虚方法。
- invokeinterface:调用接口方法,会在运行时再确定一个实现此接口的对象。
- invokedynamic:先在运行时动态解析出调用点限定符所引用的方法,然后再执行该方法,再次之前的 4 条调用指令,分派逻辑是固化在 Java 虚拟机内部的,而 invokedynamic 指令的分配逻辑是由用户所设定的引导方法决定的。
只要能被 invokestatic 和 invokespecial 指令调用的方法,都可以在解析阶段确定唯一的调用版本,符合这个条件的有静态方法、私有方法、实例构造器、父类方法 4 类,它们在类加载的时候就会把符号引用解析为该方法的直接引用。这些方法可以称为非虚方法,与之相反,其他方法称为虚方法(除去 final 方法)。
分派
众所周知,Java 是一门面向对象的程序语言,因为 Java 具备面向对象的 3 个基本特征:继承、封装和多态。本节讲解的分派调用过程将会揭示多态性特征的一些最基本的体现,如 “重载” 和 “重写” 在 Java 虚拟机之中是如何实现的,这里的实现当然不是语法上该如何写,我们关心的依然是虚拟机如何确定正确的目标方法。
1.静态分派(重载)
package org.fenixsoft.polymorphic;
/**
* 方法静态分派演示
*
*/
public class StaticDispatch {
static abstract class Human {
}
static class Man extends Human {
}
static class Woman extends Human {
}
public void sayHello(Human guy) {
System.out.println("hello, guy!");
}
public void sayHello(Man guy) {
System.out.println("hello,gentleman");
}
public void sayHello(Woman guy) {
System.out.println("hello,lady!");
}
public static void main(String[] args) {
Human man = new Man();
Human woman = new Woman();
StaticDispatch sr = new StaticDispatch();
sr.sayHello(man);//hello, guy!
sr.sayHello(woman);//hello, guy!
}
}
我们把上面代码中的 “Human” 称为变量的静态类型(Static Type),或者叫做外观类型(Apparent Type),后面的 “Man” 则称为变量的实际类型(Actual Type),静态类型和实际类型在程序中都可以发生一些变化,区别是静态类型的变化仅仅在使用时发生,变量本身的静态类型不会被改变,并且最终的静态类型是在编译期可知的;而实际类型变化的结果在运行期才可确定。
重载时是通过参数的静态类型而不是实际类型作为判定依据的。所有依赖静态类型来定位方法执行版本的分派动作称为静态分派。静态分派的典型应用是方法重载。
2.动态分派(重写)
package org.fenixsoft.polymorphic;
/**
* 方法动态分派演示
*
*/
public class DynamicDispatch {
static abstract class Human {
protected abstract void sayHello();
}
static class Man extends Human {
@Override
protected void sayHello() {
System.out.println("man say hello");
}
}
static class Woman extends Human {
@Override
protected void sayHello() {
System.out.println("woman say hello");
}
}
public static void main(String[] args) {
Human man = new Man();
Human woman = new Woman();
man.sayHello(); //man say hello
woman.sayHello(); //woman say hello
man = new Woman();
man.sayHello(); //woman say hello
}
}
在运行期根据实际类型确定方法执行版本的分派过程称为动态分派。动态分派的典型应用是重写。