JVM 方法调用之静态分派

Posted 2020-09-15 Kingsley

 

分派(Dispatch)可能是静态也可能是动态的，根据分派依据的宗量数可分为单分派和多分派。这两种分派方式的两两组合就构成了静态单分派，静态多分派，动态单分派，动态多分派这4种组合。本章讲静态分派。

 

1.静态分派

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。静态分派发生在编译阶段，因此确定静态分派的动作实际上不是由虚拟机来执行的。

那么什么是静态类型(static type)呢？

1 Super object = new Sub();

像上面的语句，Super是变量的静态类型，Sub是变量的实际类型(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，编译器在编译程序的时候并不知道一个对象的实际地址是什么。

静态分派一词实际上是中文翻译特有的，国外的技术文档都是将其称为Method Overload Resolution。这样一来就更好理解了，因为是Resolution(解析)

下面的代码可以说明这一点：

1 public static class Printer {
2         public static void print(Super object) {
3             System.out.println("it is Super");
4         }
5         
6         public static void print(Sub object) {
7             System.out.println("it is Sub");
8         }
9     }

当调用print方法时，打印的将是"it is Super".

 

2. 调用“合适”的方法

编译器虽然能确定出方法的重载版本，但在很多情况下这个重载版本并不是“唯一的”，往往只能确定一个“更加合适”的版本。什么意思呢？看看下面的代码。

 1 public static void main(String[] args) {
 2         char c = \'a\';
 3         Printer.print(c);
 4     }
 5     
 6     public static class Printer {
 7 
 8         public static void print(int i) {
 9             System.out.println("it is int");
10         }
11         
12         public static void print(byte b) {
13             System.out.println("it is byte");
14         }
15     }

上面的代码可以执行吗？乍看之下，没有类型为char的重载方法，是不是会报错？实际上，会打印出 it is int。也就是说，虽然没有char类型参数的方法，但编译器通过参数自动转型帮你找到了一个“合适”的方法调用。

参数自动转型可参考 参数自动转型。

转换的路径是char->int->long->float->double，如果还没找到合适的方法，则自动装箱成Character，此时已经是一个类。如果还找不到，则开始查找该类实现的接口（优先），父类（在继承关系中从下往上找，越接近上层的优先级越低）。如果有多个接口同时出现两个参数一致的，此时优先级是一样的，编译器无法确定自动转型为哪种类型，会提示类型模糊，拒绝编译。程序必须在调用时显式地指定字段的静态类型。

下面这个例子，没有参数为Sub的方法，按照参数自动转型，查找最合适方法的方式，会找到Super为参数方法调用。

 1     public static void main(String[] args) {
 2         Sub object = new Sub();
 3         Printer.print(object);
 4     }
 5     
 6     public static class Printer {
 7         public static void print(Super object) {
 8             System.out.println("it is Super");
 9         }
10     }

此外还要注意一点是传入参数为null. 如果重载方法里有两个不同的类型的参数，即使两者没有继承关系，编译器也会判断不了到底调用哪个。

 1 public static void main(String[] args) {
 2         Printer.print(null);
 3     }
 4     
 5     public static class Printer {
 6         public static void print(Super object) {
 7             System.out.println("it is Super");
 8         }
 9         
10         public static void print(App app) {
11             System.out.println("it is App");
12         }
13     }

 

在调用的时候强制转换，指定类型，就可以解决了。

1 Printer.print((App)null);

 

要注意的一点是，解析与分派这两者之间的关系并不是二选一的排他关系，它们是在不同层次上去筛选，确定目标方法的过程。例如，静态方法在类加载期就会解析，但静态方法也是可以有重载版本的，选择重载版本的过程也是通过静态分派完成的。