訪問者模式討論篇：java的動態繫結與雙分派

weixin_34262482發表於2013-10-16
模式Java

java的動態繫結

        所謂的動態繫結就是指程執行期間（而不是在編譯期間）判斷所引用物件的實際型別，根據其實際的型別呼叫其相應的方法。java繼承體系中的覆蓋就是動態繫結的，看一下如下的程式碼：

class Father {
    public void method(){
        System.out.println("This is Father's method");
    }
}

class Son1 extends Father{
    public void method(){
        System.out.println("This is Son1's method");
    }
}

class Son2 extends Father{
    public void method(){
        System.out.println("This is Son2's method");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args){
        Father s1 = new Son1();
        s1.method();
        
        Father s2 = new Son2();
        s2.method();
    }
}

執行結果如下：

This is Son1's method

This is Son2's method

       通過執行結果可以看到，儘管我們引用的型別是Father型別的，但是執行時卻是呼叫的它實際型別（也就是Son1和Son2）的方法，這就是動態繫結。在java語言中，繼承中的覆蓋就是是動態繫結的，當我們用父類引用例項化子類時，會根據引用的實際型別呼叫相應的方法。

java的靜態繫結

       相對於動態繫結，靜態繫結就是指在編譯期就已經確定執行哪一個方法。在java中，方法的過載（方法名相同而引數不同）就是靜態繫結的。過載時，根據物件的表面型別決定呼叫哪個方法。看一下程式碼：

class Father {}
class Son1 extends Father{}
class Son2 extends Father{}

class Execute {
    public void method(Father father){
        System.out.println("This is Father's method");
    }
    
    public void method(Son1 son){
        System.out.println("This is Son1's method");
    }
    
    public void method(Son2 son){
        System.out.println("This is Son2's method");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args){
        Father father = new Father();
        Father s1 = new Son1();
        Father s2 = new Son2();

        Execute exe = new Execute();
        exe.method(father);
        exe.method(s1);
        exe.method(s2);
    }
}

執行結果如下：

This is Father's method

This is Father's method

This is Father's method

　　在這裡，程式在編譯的時候就已經確定使用method(Father father)方法了，不管我們在執行的時候傳入的實際型別是什麼，它永遠都只會執行method(Father father)這個方法。也就是說，java的過載是靜態繫結的。

instanceof操作符與轉型

       有時候，我們希望在使用過載的時候，程式能夠根據傳入引數的實際型別動態地呼叫相應的方法，也就是說，我們希望java的過載是動態的，而不是靜態的。但是由於java的過載不是動態繫結，我們只能通過程式來人為的判斷，我們一般會使用instanceof操作符來進行型別的判斷。我們要對method(Father father)進行修改，在方法體中判斷執行期間的實際型別，修改後的method(Father father)方法如下：

public void method(Father father){
    if(father instanceof Son1){
        method((Son1)father);
    }else if(father instanceof Son2){
        method((Son2)father);
    }else if(father instanceof Father){
        System.out.println("This is Father's method");
    }
}

 　　請注意，我們必須把判斷是否是父類的條件（也就是判斷是否為Father類的條件）放到最後，否則將一律會被判斷為Father類，達不到我們動態判斷的目的。修改程式碼後，程式就可以動態地根據引數的實際型別來呼叫相應的方法了。執行結果如下：

This is Father's method

This is Son1's method

This is Son2's method

　　但是這種實現方式有一個明顯的缺點，它是偽動態的，仍然需要我們來通過程式來判斷型別。假如Father有100個子類的話，還是這樣來實現顯然是不合適的。必須通過其他更好的方式實現才行，我們可以使用雙分派方式來實現動態繫結。

用雙分派實現動態繫結

        首先，什麼是雙分派？可以理解為執行一個方法，到實際的執行，需要分派2次。

　　我們可以看一下java雙分派的特點：首先要有一個訪問類B，類B提供一個showA(A a) 方法，在方法中，呼叫類A的method1方法，然後類A的method2方法中呼叫類B的showA方法並將自己作為引數傳給showA。雙分派的核心就是這個this物件。說到這裡，我們已經明白雙分派是怎麼回事了，但是它有什麼效果呢？就是可以實現方法的動態繫結，我們可以對上面的程式進行修改，程式碼如下： 

class Father {
    public void accept(Execute exe){
        exe.method(this);
    }
}
class Son1 extends Father{
    public void accept(Execute exe){
        exe.method(this);
    }
}
class Son2 extends Father{
    public void accept(Execute exe){
        exe.method(this);
    }
}

class Execute {
    public void method(Father father){
        System.out.println("This is Father's method");
    }
    
    public void method(Son1 son){
        System.out.println("This is Son1's method");
    }
    
    public void method(Son2 son){
        System.out.println("This is Son2's method");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args){
        Father father = new Father();
        Father s1 = new Son1();
        Father s2 = new Son2();

        Execute exe = new Execute();
        father.accept(exe);
        s1.accept(exe);
        s2.accept(exe);
    }
}

　　可以看到我們修改的地方，在Father，Son1，Son2中分別加入一個雙分派的方法。呼叫的時候，原本是呼叫Execute的method方法，現在改為呼叫Father的accept方法。執行結果如下：

This is Father's method

This is Son1's method

This is Son2's method

        執行結果符合我們的預期，實現了動態繫結。雙分派實現動態繫結的本質，就是在過載方法委派的前面加上了繼承體系中覆蓋的環節，由於覆蓋是動態的，所以過載就是動態的了，與使用instanceof操作符的效果是一樣的（用instanceof操作符可以實現過載方法動態繫結的原因也是因為instanceof操作符是動態的）。但是與使用instanceof操作符實現動態繫結相比，雙分派方式的可擴充套件性要好的多。

 

 轉自CSDN ：http://blog.csdn.net/zhengzhb/article/details/7496949

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