七叶笔记 » java编程 » Java方法调用解析静态分派动态分派执行过程

Java方法调用解析静态分派动态分派执行过程

Human man = new Human();

Human为变量的静态类型

Man为变量的实际类型

静态类型和实际类型在程序中都会放生变化:

静态类型:

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最终的静态类型在编译器中可知

实际类型:

实际类型变化的结果在运行期才确定下来编译器在编译期间并不知道一个对象的实际类型是什么

编译器在重载时是通过参数的静态类型而不是实际类型作为判断依据,静态类型在编译期间可以知道:

编译阶段,Javac编译器会根据参数的静态类型决定使用哪个重载版本

静态分派:

所有依赖静态类型来定位方法的执行版本的分派动作典型应用 :方法重载

静态分派发生在编译阶段,因此确定静态分派的的动作不是由虚拟机执行的,而是由编译器完成的

由于字面量没有显示静态类型,只能通过语言上的规则去理解和推断

编译器将重载方法从上向下依次注释,得到不同的输出

如果编译器无法确定要自定转型为哪种类型,会提示类型模糊,拒绝编译

动态分派

这里不是根据静态类型决定的

静态类型的Human两个变量man和woman在调用sayHello() 方法时执行了不同的行为变量man在两次调用中执行了不同的方法

导致这个现象的额原因 :这两个变量的实际类型不同

Java虚拟机是如何根据实际类型分派方法的执行版本的: 从invokevirtual指令的多态查找过程开始 ,invokevirtual指令运行时解析过程大致分为以下几个步骤:

找到操作数栈顶的第一个元素所指向的对象的实际类型,记作C如果在类型C中找到与常量中的描述符和简单名称相符合的方法,然后进行访问权限验证,如果验证通过则返回这个方法的直接引用,查找过程结束;如果验证不通过,则抛出java.lang.illegalAccessError异常如果未找到,就按照继承关系从下往上依次对类型C的各个父类进行第二步的搜索和验证过程如果始终没有找到合适的方法,则抛出java.lang.AbstractMethodError异常 Java语言方法重写的本质:

invokevirtual指令执行的第一步就是在运行时期确定接收者的实际类型,所以两次调用中的invokevirtual指令把常量池中的类方法符号引用解析到了不同的直接引用上

这种在运行时期根据实际类型确定方法执行版本的分派过程就叫做动态分派

虚拟机动态分派的实现

虚拟机概念解析的模式就是静态分派和动态分派,可以理解虚拟机在分派中 "会做什么" 这个问题

虚拟机 "具体是如何做到的" 在各种虚拟机实现上会有差别:

由于动态分派是非常频繁的动作,而且动态分派的方法版本选择过程需要运行时在类的方法元数据中搜索合适的目标方法因此在虚拟机的实际实现中,为了基于性能的考虑,大部分实现都不会真正的进行如此频繁的搜索最常用的"稳定优化"的方式是为类在方法区中建立一个虚方法表(Virtual Method Table,即vtable), 使用虚方法表索引代替元数据查找以提高性能

虚方法表中存放着各个方法的实际入口地址:

如果某个方法在子类中没有被重写,那子类的虚方法表里面的地址入口和父类相同方法的地址入口是一致的,都指向父类的实际入口如果子类中重写了这个方法,子类方法表中的地址将会替换为指向子类实际方法的入口地址

具有相同签名的方法,在父类,子类的虚方法表中具有一样的索引序号:

这样当类型变换时,仅仅需要变更查找的方法表,就可以从不同的虚方法表中按索引转换出所需要的入口地址

方法表一般在类加载阶段的连接阶段进行初始化:

准备了类的变量初始值后,虚拟机会把该类的方法表也初始化完毕

以上就是Java方法调用解析静态分派动态分派执行过程的详细内容,更多关于Java静态动态分派执行过程的资料请关注七叶笔记其它相关文章!

相关文章