Java 动态绑定和方法覆盖

Question

昨天我有一个两个小时的技术电话面试（我通过了，哇哦！），但我完全忽略了以下关于 Java 中的动态绑定的问题。更令人费解的是，几年前我还是一名助教时曾向本科生教授这个概念，所以我给他们错误信息的前景有点令人不安......

这是我遇到的问题：

/* What is the output of the following program? */

public class Test {

  public boolean equals( Test other ) {
    System.out.println( "Inside of Test.equals" );
    return false;
  }

  public static void main( String [] args ) {
    Object t1 = new Test();
    Object t2 = new Test();
    Test t3 = new Test();
    Object o1 = new Object();

    int count = 0;
    System.out.println( count++ );// prints 0
    t1.equals( t2 ) ;
    System.out.println( count++ );// prints 1
    t1.equals( t3 );
    System.out.println( count++ );// prints 2
    t3.equals( o1 );
    System.out.println( count++ );// prints 3
    t3.equals(t3);
    System.out.println( count++ );// prints 4
    t3.equals(t2);
  }
}

我断言输出应该是来自被覆盖的equals() 方法中的两个单独的打印语句：t1.equals(t3) 和t3.equals(t3)。后一种情况很明显，前一种情况下，即使t1有一个Object类型的引用，它也被实例化为Test类型，所以动态绑定应该调用方法的覆盖形式。

显然不是。我的面试官鼓励我自己运行程序，你瞧，被覆盖的方法只有一个输出：t3.equals(t3) 行。

那么我的问题是，为什么？正如我已经提到的，即使 t1 是 Object 类型的引用（因此静态绑定会调用 Object 的 equals() 方法），动态绑定应该负责调用最具体的方法版本基于引用的实例化类型。我错过了什么？

Answer 1

Java 对重载方法使用静态绑定，对重载方法使用动态绑定。在您的示例中，equals 方法被重载（具有与 Object.equals() 不同的参数类型），因此调用的方法在编译时绑定到 reference 类型。

一些讨论here

它是equals方法这一事实并不真正相关，除了重载而不是覆盖它是一个常见的错误，根据你在面试中对问题的回答，你已经意识到了这一点。

编辑： 一个很好的描述here。此示例显示了与参数类型相关的类似问题，但由同一问题引起。

我相信如果绑定实际上是动态的，那么调用者和参数是 Test 实例的任何情况都会导致调用被覆盖的方法。所以 t3.equals(o1) 将是唯一不会打印的情况。

Answer 2

Test 的equals 方法不会覆盖java.lang.Object 的equals 方法。看参数类型！ Test 类使用接受Test 的方法重载equals。

如果equals 方法打算覆盖，它应该使用@Override 注释。这会导致编译错误指出这个常见的错误。

Answer 3

有趣的是，在 Groovy 代码（可以编译为类文件）中，除了一个调用之外，所有调用都会执行 print 语句。 （将 Test 与 Object 进行比较显然不会调用 Test.equals(Test) 函数。）这是因为 groovy 确实进行了完全动态类型。这特别令人感兴趣，因为它没有任何显式动态类型的变量。我在几个地方读到这被认为是有害的，因为程序员希望 groovy 做 java 的事情。

Answer 4

Java 不支持参数的协变，只支持返回类型。

换句话说，虽然您在覆盖方法中的返回类型可能是它在覆盖方法中的子类型，但对于参数而言并非如此。

如果您在 Object 中的 equals 参数是 Object，则在子类中将 equals 与其他任何东西放在一起将是重载，而不是被覆盖的方法。因此，调用该方法的唯一情况是参数的静态类型为 Test 时，如 T3 的情况。

祝面试过程顺利！我很想在一家提出这类问题的公司接受面试，而不是我教给学生的常见算法/数据结构问题。

Answer 5

我认为关键在于 equals() 方法不符合标准：它接受另一个 Test 对象，而不是 Object 对象，因此没有覆盖 equals() 方法。这意味着您实际上只是在给它 Test 对象同时给它 Object 对象调用 Object.equals(Object o) 时重载它来做一些特殊的事情。通过任何 IDE 查看该代码应该会显示两个用于测试的 equals() 方法。

Answer 6

方法被重载而不是被覆盖。 Equals 总是将 Object 作为参数。

顺便说一句，你在 Bloch 的有效 java 中有一个项目（你应该拥有）。

Answer 7

Dynamic Binding (DD) 和 Static Binding̣̣̣(SB) 中的一些注释，经过一段时间的搜索：

1.定时执行：（参考1）

• DB：运行时
• SB：编译器时间

2.用于：

• 数据库：覆盖
• SB：重载（静态、私有、最终）（参考 2）

参考：

1. 执行更喜欢使用哪种方法的平均解析器
2. 因为不能用修饰符 static、private 或 final 覆盖方法
3. http://javarevisited.blogspot.com/2012/03/what-is-static-and-dynamic-binding-in.html

Answer 8

如果添加了另一个覆盖而不是重载的方法，它将在运行时解释动态绑定调用。

/* 下面程序的输出是什么？ */

public class DynamicBinding {
    public boolean equals(Test other) {
        System.out.println("Inside of Test.equals");
        return false;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object other) {
        System.out.println("Inside @override: this is dynamic binding");
        return false;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Object t1 = new Test();
        Object t2 = new Test();
        Test t3 = new Test();
        Object o1 = new Object();

        int count = 0;
        System.out.println(count++);// prints 0
        t1.equals(t2);
        System.out.println(count++);// prints 1
        t1.equals(t3);
        System.out.println(count++);// prints 2
        t3.equals(o1);
        System.out.println(count++);// prints 3
        t3.equals(t3);
        System.out.println(count++);// prints 4
        t3.equals(t2);
    }
}

Answer 9

我发现了一篇关于动态与静态绑定的有趣文章。它带有一段用于模拟动态绑定的代码。它使我的代码更具可读性。

https://sites.google.com/site/jeffhartkopf/covariance

Answer 10

“为什么”这个问题的答案Java语言就是这样定义的。

引用Wikipedia article on Covariance and Contravariance：

实现了返回类型协方差 在 Java 编程语言中 版本 J2SE 5.0。参数类型有 完全相同（不变） 方法覆盖，否则 方法被并行重载 而是定义。

其他语言不同。

Answer 11

很清楚，这里没有覆盖的概念。它是方法重载。 Object 类的Object() 方法采用Object 类型的引用参数，而此equal() 方法采用Test 类型的引用参数。

Answer 12

我将尝试通过两个示例来解释这一点，这些示例是我在网上遇到的一些示例的扩展版本。

public class Test {

    public boolean equals(Test other) {
        System.out.println("Inside of Test.equals");
        return false;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object other) {
        System.out.println("Inside of Test.equals ot type Object");
        return false;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Object t1 = new Test();
        Object t2 = new Test();
        Test t3 = new Test();
        Object o1 = new Object();

        int count = 0;
        System.out.println(count++); // prints 0
        o1.equals(t2);

        System.out.println("\n" + count++); // prints 1
        o1.equals(t3);

        System.out.println("\n" + count++);// prints 2
        t1.equals(t2);

        System.out.println("\n" + count++);// prints 3
        t1.equals(t3);

        System.out.println("\n" + count++);// prints 4
        t3.equals(o1);

        System.out.println("\n" + count++);// prints 5
        t3.equals(t3);

        System.out.println("\n" + count++);// prints 6
        t3.equals(t2);
    }
}

这里，对于计数值为 0、1、2 和 3 的行；我们在equals() 方法上有o1 和t1 的Object 的reference。因此，在编译时，Object.class 文件中的equals() 方法将被绑定。

然而，即使t1的reference是Object，它也有Test类的initialization 。
Object t1 = new Test();.
因此，在运行时它调用public boolean equals(Object other) 这是一个

重写方法

。

现在，对于 4 和 6 的计数值，具有 reference 和 initialization Test 的 t3 再次调用 @ 987654330@ 方法，参数为 Object 引用，是一个

重载方法

好的！

再次，为了更好地理解编译器将调用什么方法，只需 单击该方法，Eclipse 将突出显示类似的方法 它认为将在编译时调用的类型。如果没有得到 在编译时调用然后这些方法是方法的一个例子 覆盖。