关于多态以及动态绑定

数据抽象，继承，多态是java的三大特征，可见理解多态对于学习java的重要性，多态不但能够改善代码的组织结构和可读性，还能够让程序更加的具有可拓展性。

理解一下什么是多态。多态就是同一事物的多种不同形态，简单点来说就是：“一个接口，多种实现”。举个例子：体育课上体育老师只要喊一句：“开始活动”，则 打篮球的就开始打篮球，踢足球的就开始踢足球，体育老师不用对打篮球的喊“开始打篮球”，对踢足球的喊“开始踢足球”，即学生是一个“抽象”的事物，只要是学生就具备活动的能力，所以只要喊“开始活动”，则学生就会开始活动，至于活动的内容，则有不同的学生内部自己去实现去决定。

这就使事情变得十分灵活了，即实际上多态让“做什么”和“怎么做”分离了，即体育老师只要发布“做什么”（一个接口），而学生可以去具体做各自的事“怎么做”（多种实现）。这就是多态的优点。所以我们看出只要存在继承，并且父类子类之间存在重写方法，则就存在多态。

那么多态具体是如何实现的呢？即系统是如何能准确的调用到想要的那个类里的那个方法呢？这就要说到java的动态绑定。

具体详细的解析看另一篇文章《Java动态绑定机制原理分析》。

先来说一下两个概念：静态绑定和动态绑定。这里所谓的绑定，即一个方法的调用与方法所在的类（方法主体）关联起来。

实现动态绑定一个很重要的东西就是在jvm方法区里每一个类都有一个方法表(实质是一个数组)，这个方法表里记录了这个类的所有方法（包括 继承父类的方法）在内存里的地址。

静态绑定（前期绑定）：即在程序执行前，即编译的时候已经实现了该 方法与所在类的绑定，像C就是静态绑定。

具体过程就是执行这个方法，只要到这个类的方法表里拿出这个方法在内存里的地址，然后就可以执行了。

java中只有static，final,private,和构造方法是静态绑定，其他的都属于动态绑定，而private的方法其实也是final方法（隐式），而构造 方法其实是一个static方法（隐式），所以可以看出把方法声明为final，第一可以让他不被重写，第二也可以关闭它的动态绑定。

动态绑定（后期绑定）：运行时根据对象的类型进行绑定，java中的大多数方法都是属于动态绑定，也就是实现多态的基础。

java实现了后期绑定，则必须提供一些机制，可在运行期间判断对象的类型，并分别调用适当的方法。 也就是说，编译的时候该方法不与所在类绑定，编译器此时依然不知道对象的类型，但方法调用机制能自己去调查，找到 正确的方法主体。java里实现动态绑定的是JVM.

比如： Father fa=new Son();

fa.say();

可以看到这就是一个多态，他的执行结果应该是调用Son里面的say（）方法，但是他是如何准确找到Son中的say（）方法呢。

具体过程是，首先由于fa的类型是Father,所以一开始还是会到Father类的方法表里去找say（）方法，然后获得到say（）方法的索引项比如是第N项（即在方法表里的位置），如果此时Father的方法表里找不到say()方法那就直接编译报错了，得到say（）在Father里的索引项之后，然后根据堆里new的具体实例的类型（这里是Son），去Son里面的第N项取出say（）方法在内存里的地址，然后执行。

可以看出动态绑定不及静态绑定那样一步到位，所以效率比较差，但是也有明显的优点，就是实现了多态。

对比：

静态绑定优点就是可以在编译期就发现我们程序中的错误，而不用等到运行期，这样就提高了我们程序运行的效率，所以建议像类中的一些常量，还有一些不希望被继承的方法等，都建议申明为private，这样就能在编译期就能绑定，提高程序效率。

动态绑定，当然动态绑定是实现多态的基础，所以大多数方法还是动态绑定的，即可以被继承，可以被重写等，但是显然动态绑定牺牲了效率。

下面看看动态绑定的这么一个过程：

1：编译器检查对象的声明类型和方法名。假设我们调用animal.run()方法，并且animal已经被声明为Animal类的对象，那么编译器会列举出Animal类中所有的名称为run的方法和从Animal类的超类继承过来的run方法.即找出这个父类里的run这个方法，以及他所有子类里的run这个方法。

2：接下来编译器检查方法调用中提供的参数类型。如果在所有名称为run的方法中有一个参数类型和调用提供的参数类型最为匹 配，那么就调用这个方法，这个过程叫做“重载解析”.即根据传来的参数类型，从所有的run方法里挑选到最合适的一个执行。

3当传进来的类型是Animal子类Dog的时候，按上面的过程应该是会找到Dog类里重写的run方法，但是如果未找到的话，则会调用其父类也就是Animal类的run方法。

这就是多态。