通过前面的例子应当掌握的最重要的一点是:方法匹配的依据是方法的名字和签名的文本描述。下面我们为Sommelier类加入一些有关酒杯的方法:
Glass fetchGlass(Wine wine) { ... }
Glass fetchGlass(RedWine wine) { ... }
Glass fetchGlass(WhiteWine wine) { ... }
再来编译下面的代码:
void example2() {
Glass glass;
Wine wine = sommelier.recommend("duck");
if(wine instanceof Bordeaux)
glass = sommelier.fetchGlass((Bordeaux) wine);
else
glass = sommelier.fetchGlass(wine);
}
这里有两个fetchGlass调用:第一个调用的参数是一个Bordeaux对象,第二个调用的参数是一个Wine对象。Java编译器为这两行代码生成的指令分别是:
invokevirtual Sommelier/fetchGlass (LRedWine;)LGlass;
invokeVirtual Sommelier/fetchGlass (LWine;)LGlass;
注意这两者的区别是编译时确定的,而不是运行时确定的。JVM用“L<类名称>”这个符号表示一个类(就象前面例子中F的作用一样),这两个方法调用的输入参数是一个Wine或RedWine,返回值是一个Glass。
Sommelier类没有提供输入参数是Bordeaux的方法,但有一个方法的输入参数是RedWine,所以第一个调用的方法签名就用了输入参数是RedWine的方法。至于第二个调用,编译时只知道参数是一个Wine对象,所以编译后的指令使用了输入参数是Wine对象的方法。对于第二个调用,即使sommelier推荐的是一个Riesling对象,实际调用的也不会是fetchGlass(whiteWine),而是fetchGlass(wine),原因也一样,被调用的方法总是一个签名完全匹配的方法。
在这个例子中,fetchGlass方法的不同定义是重载(Overload)关系,而不是覆盖(Override)关系,因为这些fetchGlass方法的签名互不相同。如果一个方法要覆盖另一个方法,那么两者必须有相同的参数和返回值类型。虚拟方法调用是在运行时查找特定的类型,只针对覆盖的方法(拥有相同的签名),而不是针对重载的方法(拥有不同的签名)。重载方法的解析在编译时完成,覆盖方法的解析则在运行时进行。
如果删除fetchGlass(RedWine),不重新编译,再运行example2,JVM将提示错误信息:java.lang.NoSuchMethodError: Sommelier.fetchGlass (LRedWine;)LGlass;。
但是,删除该方法之后,编译example2仍旧可以顺利通过,不过这时两个sommelier.fetchGlass调用将生成同样的invokevirtual指令,即:invokevirtual Sommelier/fetchGlass (LWine;)LGlass;。
如果再次放回fetchGlass(RedWine)方法,除非重新编译example2,否则fetchGlass(RedWine)不会被调用,JVM将使用fetchGlass(wine)。当传入的对象是一个Riesling时,由于同样的原因,它也不会使用fetchGlass(WhiteWine):因为编译时根本不能确定具体的对象。,所以选用了一个更一般化的方法。
在“invokevirtual Wine/temperature ()F”这个指令中,JVM没有严格坚持使用Wine对象,而是自动寻找实际实现了temperature方法的对象;但在“invokevirtual Sommelier/fetchGlass (LRedWine;)LGlass;”指令中,JVM却很在乎RedWine。这是为什么呢?因为第一个指令中,Wine不属于方法签名,只是用于调用之前的类型检查;而在第二个指令中,RedWine属于方法签名的一部分,JVM必须根据方法签名和方法名称来寻找要调用的方法。
假设我们为Sommelier类加入了一个fetchGlass方法:
class RedWineGlass extends Glass { ... }
RedWineGlass fetchGlass(RedWine wine) { ... }
再来看原来编译的example2,它用“invokevirtual Sommelier/fetchGlass (LRedWine;)LGlass;”指令调用fetchGlass方法。新加入的方法不会自动起作用,因为RedWineGlass和Glass是两种不同的类型。但是,如果我们重新编译example2,调用Bordeaux的例子将变成“invokevirtual Sommelier/fetchGlass (LRedWine;)LRedWineGlass;”。
综上所述,我们可以总结出如下Java二进制兼容性的重要原则:
⑴ 编译时,Java编译器选择最匹配的方法签名。
⑵ 运行时,JVM查找精确匹配的方法名称和签名。相似的名称和签名将被忽略。
⑶ 如果找不到适当的方法,JVM抛出异常,且不装入指定的类。
⑷ 重载的方法在编译时处理,覆盖的方法在运行时处理。