簡單介紹Java的靜態分派和動態分派
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，於是自己嘗試寫寫程式碼，在分析中鞏固知識。
有如下一段程式碼，請問每一段分別輸出什麼？
1 package com.khlin.my.test;
2
3 class Base {
4
5public static void foo() {
6System.out.println("Base.foo() invoked");
7}
8
9public void bar(int c) {
10System.out.println("Base.bar(int) invoked");
11}
12
13public void bar(Character c) {
14System.out.println("Base.bar(Character) invoked");
15}
16
17public void baz(Object o) {
18System.out.println("Base.baz(Object) invoked");
19}
20
21public void baz(Integer i) {
22System.out.println("Base.baz(Integer) invoked");
23}
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25 }
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27 class Child extends Base {
28public static void foo() {
29System.out.println("Child.foo() invoked");
30}
31
32public void bar(Character c) {
33System.out.println("Child.bar(Character) invoked");
34}
35
36public void bar(char c) {
37System.out.println("Child.bar(char) invoked");
38}
39 }
40
41 public class App {
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43public static void main(String[] args) {
44Base child = new Child();
45
46System.out.println("第1段輸出：");
47child.foo();
48child.bar(new Character('C'));
49
50System.out.println("第2段輸出：");
51Object integer = new Integer(100);
52child.baz(integer);
53
54System.out.println("第3段輸出：");
55child.bar('C');
56
57}
58 }
下面我簡單地介紹一下從程式碼編譯到方法呼叫的整個過程。
· 編譯
先看看第1段輸出，child.foo()是呼叫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();
在我們建立一個物件時，如上圖，Base稱為變數的的靜態型別(Static Type), 或者叫做外觀型別(Apparent Type)，後面的Child則稱為變數的實際型別(Actual Type)。
所有依賴靜態型別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過載，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器來執行的。
方法的接收者(Reciever) 和方法的引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， 一是靜態型別是Base還是Child，二是方法的引數型別。因此，靜態分派是多分派。
接下來，我們來看看“第1段輸出”程式碼生成的指令。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的靜態型別是Base，所以選擇Base類的方法；通過無引數和Character型別，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() 呼叫的是靜態型別Base的foo()，而child.bar(new Character('C')) 則是呼叫實際型別Child的方法。
原因就是出在兩條指令不一樣：invokestatic和invokevirtual
在Java虛擬機器裡面提供了5條方法呼叫位元組碼指令：
invokestatic:呼叫靜態方法
invokespecial:呼叫例項構造器<init>方法、私有方法和父類方法
invokevirtual: 呼叫所有的虛方法
invokeinterface:呼叫介面方法，會在執行時再確定 一個實現此介面的物件
invokedynamic:先在執行時動態解析出呼叫點限定符所引用的方法，然後再執行該方法，在此之前的4條呼叫指令，分派邏輯是固化在Java虛擬機器內部的，而invokedynamic是由使用者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，是根據傳入方法的引數的靜態型別來決定呼叫的方法版本， 雖然有baz(Integer)的方法，但是傳入的引數integer的靜態型別是Object，所以呼叫了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類裡的方法(儘管Child類裡有引數一樣的bar(char c) 方法)，但Base裡沒有一模一樣引數(char型別) 的方法，不會報錯嗎？會呼叫哪個方法呢？
原來，編譯器雖然能確定出方法的過載版本，但在很多情況下這個過載版本並不是“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
解析階段是虛擬機器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指令呼叫的方法，都可以在解析階段中確定唯一的呼叫版本，符合這個條件的有靜態方法，私有方法，例項構造器，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指令來呼叫，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，因此呼叫的是靜態型別Base.foo()。
而child.bar(new Character('C')) 是invokevirtual, 在這個階段可以確定呼叫的方法簽名，但還不能確定方法的接收者的實際型別。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。
方法接收者的實際型別在下一階段確定。
· 執行期的方法呼叫
在執行期根據實際型別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虛擬機器》第2版 周志明著