理解方法调用

假设要调用x.f(param),隐式参数x声明为类C的一个对象。下面是调用过程的详细描述:

  1. 编译器查看对象的声明类型和方法名。假设调用x.f(param),且隐式参数x声明为C类的对象。需要注意的是:有可能存在多个名字为f,但参数类型不一样的方法。例如,可能存在方法f(int)和方法f(String)。编译器将会列举所有C类中名为f的方法和其超类中访问属性为public且名为f的方法(超类的私有方法不可访问)。至此,编译器已获得所有可能被调用的候选方法。

  2. 接下来,编译器将查看调用方法时提供的参数类型。如果在所有名为f的方法中存在一个与提供的参数类型完全匹配,就选择这个方法。这个过程被称为重载解析(overloading resolution)。由于允许类型转换,所以这个过程可能会很复杂。如果编译器没有找到与参数类型匹配的方法,或者发现经过类型转换后有多个方法与之匹配,就会报告一个错误。至此,编译器已获得需要调用的方法名字和参数。

    1. 方法的名字和参数列表称为方法的签名。如果在子类中定义了一个与超类签名相同的方法,那么子类中的这个方法就覆盖了超类中的这个相同签名的方法。

    2. 返回类型不是签名的一部分,因此,在覆盖方法时,一定要保证返回类型的兼容性。允许子类将覆盖方法的返回类型定义为原返回类型的子类型。

  3. 如果是private方法、static方法、final方法或者构造器,那么编译器将可以准确地知道应该调用哪个方法,我们将这种调用方式称为静态绑定(static binding)。与此对应的是,调用方法依赖于隐式参数的实际类型,并且在运行时动态绑定。如x.f(param)。

  4. 当程序运行,并且采用动态绑定调用方法时,虚拟机一定调用与x所引用对象的实际类型最合适的那个类的方法。假设x的实际类型是D,它是C类的子类。如果D类定义了一个方法f(String),就直接调用它;否则,将在D类的超类中寻找f(String),以此类推。

    1. 每次调用方法都要进行搜索,时间开销相当大。因此,虚拟机预先为每个类创建了一个方法表(method table),其中列出了所有方法的签名和实际调用的方法。这样一来,在真正调用方法的时候,虚拟机仅查找这个表就可以了。如果调用了super.f(param),编译器将对隐式参数超类的方法表进行搜索。

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