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5.1.6 理解方法调用

准确地理解如何在对象上应用方法调用非常重要。下面假设要调用 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. 至此，编译器已知所有可能要调用的候选方法。
3. 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(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，Manager 可以转换成 Employee，等等)，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。

至此，编译器已经知道需要调用的方法的名字和参数类型。

注释 : 前面曾经说过，方法的名字和参数列表称为方法的签名(signature)。例如,f(int) 和 f(String)是两个有相同名字、不同签名的方法。如果在子类中定义了一个与超类签名相同的方法，那么子类中的这个方法就会覆盖(override) 超类中有相同签名的方法。

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。例如，假设 Employee类有以下方法:

public Employee getBuddy(){ ... }

经理不会想找底层员作为工作搭档。为了反映这一点，在子类 Manager 中，可以如下代码覆盖这个方法:

public Manager getBuddy(){ ... }// 0K to change return type

我们说，这两个 getBuddy 方法有协变(covariant)的返回类型

3.如果是private 方法、static方法、final方法( final )修饰符将在下一节解释)或者构造器，那么编译器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。在我们的示例中，编译器会利用动态绑定生成一个调用 f (String) 的指令。

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)，依此类推。

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。

虚拟机加载一个类之后可以构建这个方法表，为此要结合它在类文件中找到的方法以及超类的方法表。

这样一来，真正调用方法的时候，虚拟机仅查找这个表就行了。在前面的例子中，虚拟机搜索D类的方法表，寻找与 f (Sting) 相匹配的方法。这个方法既有可能是 D.f(String)，也有可能是 X.f(String)，这里的X是D的某个超类。这种情况下需要提醒一点，如果调用是super.f(param)，那么编译器将搜索超类的方法表。

现在来详细分析程序清单5-1 中调用 e.getSalary() 的过程。e声明为 Eployee 类型。Employe类只有一个名叫 getSalary 的方法，这个方法没有参数。因此，在这里不必担心重载解析的问题。

由于 getSalary 不是 private方法、static 方法成 final 方法，所以将采用动态绑定。虚拟机为Employee 和 Manager类生成方法表。在Employee 的方法表中列出了这个Employee 类本身定义的所有方法:

Employee:

getName() -> Employee.getName()

getSalary() -> Employee.getSalary()

getHireDay() -> Employee.getHireDay()

raiseSalary(double) -> Employee.ralseSalary(doubte)

实际上，上面列出的方法并不完整，稍后会看到 Employee 类有一个超类 Object, Employee类从这个超类中还继承了大量方法，在此，我们略去了 Object 方法。

Manager 方法表稍微有些不同。其中有三个方法是继承而来的，一个方法是重新定义的, 还有一个方法是新增的。

Manager :

getName() -> Employee.getName()

getSalary() -> Employee.getSalary()

getHireDay() -> Employee.getHireDay()

raiseSalary(double) -> Employee.ralseSalary(doubte)

setBonus(double) -> Manager.setBonus(double)

在运行时，调用e.getSalary() 的解析过程为:

1.首先，虚拟机获取 e 的实际类型的方法表。这可能是 Employee、Manager 的方法表，也可

能是 Employee 类的其他子类的方法表。

2.接下来，虚拟机查找定义了 getSalary() 签名的类。此时，虚拟机已经知道应该调用哪

个方法。

3.最后，虚拟机调用这个方法。

动态绑定有一个非常重要的特性 : 无须修改现有的代码就可以对程序进行扩展。假设增加一个新类 Executive，并且变量 e 有可能引用这个类的对象，我们不需要对包含调用 e.getSalary()的代码重新进行编译。如果e恰好引用一个 Executive 类的对象，就会自动地调用Executive.getSalary() 方法。

警告 : 在覆盖一个方法的时候，子类方法不能低于超类方法的可见性。具体地，如果超类方法是 public，子类方法必须也要声明为 public。经常会发生这类错误 : 子类方法不小心遭漏了 public 修饰符。此时，编译器就会报错，指出你试图提供更严格的访问权限。