Java中的方法调用过程

假设调用x.f(args),隐式参数x声明为类C的一个对象。下面是调用过程的详细描述:

  1. 编译器查看对象的声明类型和方法名。需要注意的是:有可能存在多个名字为f但参数类型不一样的方法。例如,可能存在方法f(int)和方法f(String)。编译器将会一一列举C类中所有名为f的方法和其超类中所有名为f而且可访问的方法(超类的私有方法不可访问)。
  2. 接下来,编译器要确定方法调用中提供的参数类型。如果在所有名为f的方法中存在一个与所提供参数类型完全匹配的方法,就选择这个方法。这个过程称为重载解析 (overloading resolution)。例如,对于调用x.f("Hello"),编译器将会挑选f(String),而不是f(int)。由于允许类型转换(int可以转换成double),所以情况可能会变得很复杂。如果编译器没有找到与参数类型匹配的方法,或者发现经过类型转换后有多个方法与之匹配,编译器就会报告一个错误。
  3. 如果是private方法、static方法、final方法或者构造器,那么编译器将可以准确地知道应该调用哪个方法。这称为静态绑定 (static binding)。与此对应的是,如果要调用的方法依赖于隐式参数的实际类型,那么必须在运行时使用动态绑定。
  4. 程序运行并且采用动态绑定调用方法时,虚拟机必须调用与x所引用对象的实际类型对应的那个方法。假设x的实际类型是D,它是C类的子类。如果D类定义了方法f(String),就会调用这个方法;否则,将在D类的超类中寻找f(String),以此类推。

每次调用方法都要完成这个搜索,时间开销相当大。因此,虚拟机预先为每个类计算了一个方法表(method table),其中列出了所有方法的签名和要调用的实际方法。这样一来,在真正调用方法的时候,虚拟机仅查找这个表就行了。

方法的名字和参数列表称为方法的签名。返回类型不是签名的一部分。不过在覆盖一个方法时,需要保证返回类型的兼容性。允许子类将覆盖方法的返回类型改为原返回类型的子类型。

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