最近複習JVM的知識，對於靜態分派和動態分派的理解有點混亂，於是自己嘗試寫寫代碼，在分析中鞏固知識。 有如下一段代碼，請問每一段分別輸出什麼？ 下麵我簡單地介紹一下從代碼編譯到方法調用的整個過程。 · 編譯 先看看第1段輸出，child.foo()是調用父類還是子類的靜態方法呢？ 在編譯階段，發生了 ...
最近複習JVM的知識，對於靜態分派和動態分派的理解有點混亂，於是自己嘗試寫寫代碼，在分析中鞏固知識。
有如下一段代碼，請問每一段分別輸出什麼？
1 package com.khlin.my.test; 2 3 class Base { 4 5 public static void foo() { 6 System.out.println("Base.foo() invoked"); 7 } 8 9 public void bar(int c) { 10 System.out.println("Base.bar(int) invoked"); 11 } 12 13 public void bar(Character c) { 14 System.out.println("Base.bar(Character) invoked"); 15 } 16 17 public void baz(Object o) { 18 System.out.println("Base.baz(Object) invoked"); 19 } 20 21 public void baz(Integer i) { 22 System.out.println("Base.baz(Integer) invoked"); 23 } 24 25 } 26 27 class Child extends Base { 28 public static void foo() { 29 System.out.println("Child.foo() invoked"); 30 } 31 32 public void bar(Character c) { 33 System.out.println("Child.bar(Character) invoked"); 34 } 35 36 public void bar(char c) { 37 System.out.println("Child.bar(char) invoked"); 38 } 39 } 40 41 public class App { 42 43 public static void main(String[] args) { 44 Base child = new Child(); 45 46 System.out.println("第1段輸出："); 47 child.foo(); 48 child.bar(new Character('C')); 49 50 System.out.println("第2段輸出："); 51 Object integer = new Integer(100); 52 child.baz(integer); 53 54 System.out.println("第3段輸出："); 55 child.bar('C'); 56 57 } 58 }
下麵我簡單地介紹一下從代碼編譯到方法調用的整個過程。
· 編譯
先看看第1段輸出，child.foo()是調用父類還是子類的靜態方法呢？
在編譯階段，發生了靜態分派。
1 Base child = new Child();
在我們創建一個對象時，如上圖，Base稱為變數的的靜態類型(Static Type), 或者叫做外觀類型(Apparent Type)，後面的Child則稱為變數的實際類型(Actual Type)。
所有依賴靜態類型來定位方法執行版本的分派動作，稱為靜態分派。靜態分派的典型應用是方法重載，其發生在編譯階段，因此確定靜態分派的動作實際上不是由虛擬機來執行的。
方法的接收者(Reciever) 和方法的參數統稱為方法的宗量，根據分派基於多少種宗量，可以將分派劃分為單分派和多分派兩種。
在靜態分派的時候，選擇目標方法的依據有兩點，一是靜態類型是Base還是Child，二是方法的參數類型。因此，靜態分派是多分派。
接下來，我們來看看“第1段輸出”代碼生成的指令。通過javap -v App.class指令得出如下結果，可以看到第18和第31行兩條指令的符號引用，和上述分析一致：child的靜態類型是Base，所以選擇Base類的方法；通過無參數和Character類型，分別確定是具體哪個方法版本。
但最終兩者的行為不一樣，child.foo() 調用的是靜態類型Base的foo()，而child.bar(new Character('C')) 則是調用實際類型Child的方法。
原因就是出在兩條指令不一樣：invokestatic和invokevirtual
在Java虛擬機裡面提供了5條方法調用位元組碼指令：
invokestatic:調用靜態方法
invokespecial:調用實例構造器<init>方法、私有方法和父類方法
invokevirtual: 調用所有的虛方法
invokeinterface:調用介面方法，會在運行時再確定 一個實現此介面的對象
invokedynamic:先在運行時動態解析出調用點限定符所引用的方法，然後再執行該方法，在此之前的4條調用指令，分派邏輯是固化在Java虛擬機內部的，而invokedynamic是由用戶所設定的引導方法決定的。
具體原因是不同的指令在下一階段（類載入的解析）的行為不一樣，暫時先放到一邊，我們再看看第2段輸出的指令。
可以看出，在靜態分派時，是根據傳入方法的參數的靜態類型來決定調用的方法版本，雖然有baz(Integer)的方法，但是傳入的參數integer的靜態類型是Object，所以調用了baz(Object)。
再來看看第3段輸出的指令，我們知道符號引用肯定還是Base類里的方法(儘管Child類里有參數一樣的bar(char c) 方法)，但Base里沒有一模一樣參數(char類型) 的方法，不會報錯嗎？會調用哪個方法呢？
原來，編譯器雖然能確定出方法的重載版本，但在很多情況下這個重載版本並不是“唯一的”，往往只能確定一個“更加合適”的版本。
具體可參考：https://www.cnblogs.com/kingsleylam/p/6789119.html
· 類載入之解析
解析階段是虛擬機將常量池內的符號引用替換為直接引用的過程。
只要能被invokestatic和invokespecial指令調用的方法，都可以在解析階段中確定唯一的調用版本，符合這個條件的有靜態方法，私有方法，實例構造器，父類方法4類，它們在類載入的時候就會把符號引用解析為該方法的直接引用。這些方法可以稱為非虛方法，其他方法稱為非虛方法（除了final方法）。
final修飾的方法，雖然是使用invokevirtual指令來調用，但由於它無法被覆蓋，沒有其他版本，因此也是非虛方法。具體參考：https://www.cnblogs.com/kingsleylam/p/6765426.html
回到第1段輸出，child.foo()是invokestatic指令，那麼在解析階段，就會替換成直接引用，具體的類也就確定下來了，因此調用的是靜態類型Base.foo()。
而child.bar(new Character('C')) 是invokevirtual, 在這個階段可以確定調用的方法簽名，但還不能確定方法的接收者的實際類型。它將由動態分派來完成確定。由於只有一個宗量影響，因此動態分派是單分派。
方法接收者的實際類型在下一階段確定。
· 運行期的方法調用
在運行期根據實際類型確定方法執行版本的分派過程稱為動態分派。
具體可以參考：https://www.cnblogs.com/kingsleylam/p/6789989.html
最終輸出結果是：
參考資料：《深入理解Java虛擬機》第2版 周志明著
