JVM 方法调用之动态分派详解

动态分派是什么？

动态分派是指在运行时根据实际类型来确定被调用的方法。

在Java中，方法调用有两种形式：静态调用和动态调用。静态调用是指在编译期已经确定了实际调用的方法，而动态调用则是指在运行时根据实际类型来确定所要调用的方法。

为什么需要动态分派？

Java是一门静态类型语言，因此在编译期间类型已经确定。但是，Java中的多态却需要在运行时动态确定调用的方法。因此，需要一种机制来根据实际类型来确定被调用的方法，这就是动态分派机制。

案例分析

下面我们以两个案例分别展示静态分派和动态分派的应用。

静态分派

在Java中，如果一个重载方法不止一种实现方式，系统会根据实参选择对应的实现方式，这个过程叫做方法的静态分派。下面的代码演示了静态分派：

public class StaticDispatch {
    static abstract class Human { }
    static class Man extends Human { }
    static class Woman extends Human { }
    public void sayHello(Human guy) {
        System.out.println("Hello, guy!");
    }
    public void sayHello(Man guy) {
        System.out.println("Hello, man!");
    }
    public void sayHello(Woman guy) {
        System.out.println("Hello, woman!");
    }
    public static void main(String[] args) {
        StaticDispatch sr = new StaticDispatch();
        Human man = new Man();
        Human woman = new Woman();
        sr.sayHello(man); // Hello, guy!
        sr.sayHello(woman); // Hello, guy!
    }
}

在上述代码中，sayHello方法被重载了三次，入参类型分别为Human、Man、Woman类型。在调用sayHello方法时，编译器会根据实参的类型自动识别出该调用哪个方法。在本例中，传入的实参分别为Human类型的man和woman，编译器会优先匹配Human类型的sayHello方法，因此输出结果为Hello, guy!。

动态分派

和静态分派不同的是，动态分派是根据变量的实际类型来确定调用的方法。下面的代码演示了动态分派：

public class DynamicDispatch {
    static abstract class Human {
        abstract void sayHello();
    }
    static class Man extends Human {
        @Override
        void sayHello() {
            System.out.println("Man says hello!");
        }
    }
    static class Woman extends Human {
        @Override
        void sayHello() {
            System.out.println("Woman says hello!");
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        Human man = new Man();
        Human woman = new Woman();
        man.sayHello();// Man says hello!
        woman.sayHello();//Woman says hello!
        man = new Woman();
        man.sayHello();//Woman says hello!
    }
}

在上述代码中，Human类作为一个基类，其sayHello方法被声明为抽象方法。由Man和Woman派生出两个子类，它们分别重写了基类的sayHello方法。在main函数中，分别创建Man和Woman对象，并调用它们的sayHello方法，可以看到输出了Man says hello!和Woman says hello!两个结果。然后，再将一个Woman对象赋值给Human变量man，并调用sayHello方法，可以看到程序输出Woman says hello!，这是因为在运行时，man的实际类型是Woman，所以调用的是Woman的sayHello方法。

总结

动态分派是Java的一项重要特性，使得程序在运行时可以根据实际类型来动态调用方法。在多态、继承等方面都有广泛的应用。掌握动态分派的原理和应用是编写高质量、高效的Java程序的重要一环。