一、前言引入

绑定

把一个方法与其所在的类/对象 关联起来叫做方法的绑定。绑定分为静态绑定（前期绑定）和动态绑定（后期绑定）。

静态绑定

静态绑定（前期绑定）是指：在程序运行前就已经知道方法是属于那个类的，在编译的时候就可以连接到类的中，定位到这个方法。

• 在Java中，final、private、static修饰的方法以及构造函数都是静态绑定的，不需程序运行，不需具体的实例对象就可以知道这个方法的具体内容。

动态绑定

动态绑定（后期绑定）是指：在程序运行过程中，根据具体的实例对象才能具体确定是哪个方法。

动态绑定是多态性得以实现的重要因素，它通过方法表来实现：每个类被加载到虚拟机时，在方法区保存元数据，其中，包括一个叫做 方法表（method table）的东西，表中记录了这个类定义的方法的指针，每个表项指向一个具体的方法代码。如果这个类重写了父类中的某个方法，则对应表项指向新的代码实现处。

1. 动态绑定执行过程
2. 向上转型
3. 向下转型
4. 总结

二、具体内容

2.1 程序绑定的概念：
绑定指的是一个方法的调用与方法所在的类(方法主体)关联起来。对java来说，绑定分为静态绑定和动态绑定；或者叫做前期绑定和后期绑定

静态绑定：

在程序执行前方法已经被绑定，此时由编译器或其它连接程序实现。例如：C。
针对java简单的可以理解为程序编译期的绑定；这里特别说明一点，java当中的方法只有final，static，private和构造方法是前期绑定

动态绑定：

后期绑定：在运行时根据具体对象的类型进行绑定。
若一种语言实现了后期绑定，同时必须提供一些机制，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。不同的语言对后期绑定的实现方法是有所区别的。但我们至少可以这样认为：它们都要在对象中安插某些特殊类型的信息。

2.2 动态绑定的过程：

• 虚拟机提取对象的实际类型的方法表；
• 虚拟机搜索方法签名；
• 调用方法。

关于绑定相关的总结：

在了解了三者的概念之后，很明显我们发现java属于后期绑定。在java中，几乎所有的方法都是后期绑定的，在运行时动态绑定方法属于子类还是基类。但是也有特殊，针对static方法和final方法由于不能被继承，因此在编译时就可以确定他们的值，他们是属于前期绑定的。特别说明的一点是，private声明的方法和成员变量不能被子类继承，所有的private方法都被隐式的指定为final的(由此我们也可以知道：将方法声明为final类型的一是为了防止方法被覆盖，二是为了有效的关闭java中的动态绑定)。java中的后期绑定是有JVM来实现的，我们不用去显式的声明它

• java当中的向上转型或者说多态是借助于动态绑定实现的，所以理解了动态绑定，也就搞定了向上转型和多态。而动态绑定的典型发生在父类和子类的转换声明之下：

比如：Animal a = new Dog();

其具体过程细节如下：

• 编译器检查对象的声明类型和方法名。假设我们调用 x.fun(args) 方法，并且 x 已经被声明为 C 类的对象，那么编译器会列举出C类中所有的名称为 " fun “的方法和从C类的超类继承过来的” fun "方法
• 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" fun " 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”
• 当程序运行并且使用动态绑定调用方法时，虚拟机必须调用同 x 所指向的对象的实际类型相匹配的方法版本。假设实际类型为D(C的子类)，如果D类定义了 fun(String) 那么该方法被调用，否则就在D的超类中搜寻方法 fun(String) ,依次类推

2.3 向上、向下转型
上面是理论，下面看几个示例：

class Animal {
	public void eat() {
		System.out.println("吃东西");
	}
}

class Cat extends Animal {
	public void eat() {
		System.out.println("吃猫粮");
	}

	public void playGame() {
		System.out.println("猫捉老鼠");
	}
}

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		Animal a = new Animal();  // 如果没有向上转型， 父类引用对象是父类本身，运行会报错
		Animal a1 = new Cat();  // 向上转型
		a.eat();
		
		Cat c = (Cat) a1;   // 向下转型
		c.eat();
		c.playGame();
		
	}
}

由于子类重写了父类的 eat 方法，根据上面的理论知道会去调用子类的e at 方法去执行，因为子类对象有 eat 方法而没有向上转型去寻找。把指向子类对象的父类引用 赋给 子类 称为向下转型。向下转型后子类可以调用其特有（扩展）方法 也可以调用 重写的g本类方法。。。上面的例子中 猫的特征是 抓老鼠，而向上转型 屏蔽了子类特有的方法playGame，而只能调用 eat 方法， 但是向下转型之后就可以调用了。

前面的理论当中已经提到了java的绑定规则，由此可知，在处理java类中的成员变量时，并不是采用运行时绑定，而是一般意义上的静态绑定。所以在向上转型的情况下，对象的方法可以找到子类，而对象的属性还是**父类的属性。

代码如下：

public class Father {   
   
　　protected String name="父亲属性";   
　　   
　　public void method() {   
　　　 System.out.println("父类方法，对象类型：" + this.getClass());   
　　}   
}   
　　   
public class Son extends Father {   
　　protected String name="儿子属性";   
　　   
　　public void method() {   
　　　 System.out.println("子类方法，对象类型：" + this.getClass());   
　　}   
　　   
　　public static void main(String[] args) {   
　　　 Father sample = new Son(); // 向上转型   
　　　 System.out.println("调用的成员：" + sample.name);   
　　}   
}   

结论，调用的成员为父亲的属性。

• 这个结果表明，子类的对象(由父类的引用handle)调用到的是父类的成员变量。所以必须明确，运行时（动态）绑定针对的范畴只是对象的方法。

弄了半天，向上转型反而不能拥有子类的全部方法，还得向下转型，那直接Son s = new Son();岂不是很方便？不知道是不是就我一个开始学习转型有这种想法。

例子：体现向上转型的好处，节省代码。

    package com.itheima_03;
    /*
     * 多态的好处：提高了程序的扩展性
     * 		具体体现：定义方法的时候，使用父类型作为参数，将来在使用的时候，使用具体的子类型参与操作。
     * 多态的弊端：不能使用子类的特有功能
     */
    public class DuoTaiDemo {
    	public static void main(String[] args) {
    		AnimalOperator ao = new AnimalOperator();
    		Cat c = new Cat();
    		ao.useAnimal(c);
    		
    		Dog d = new Dog();
    		ao.useAnimal(d);
    		
    		Pig p = new Pig();
    		ao.useAnimal(p);
    	}
    }
    
    
    public class AnimalOperator {
    	/*
    	public void useAnimal(Cat c) { //Cat c = new Cat();
    		c.eat();
    	}
    	
    	public void useAnimal(Dog d) { //Dog d = new Dog();
    		d.eat();
    	}
    	*/
    	
    	public void useAnimal(Animal a) { //Animal a = new Cat();
    		a.eat();
    		//a.lookDoor();
    	}
    }
    
    
   class Cat extends Animal {
    	public void eat() {
    		System.out.println("猫吃鱼");
    	}
    }

    
   class Dog extends Animal {
    	public void eat() {
    		System.out.println("狗吃骨头");
    	}
    	
    	public void lookDoor() {
    		System.out.println("狗看门");
    	}
    }
  
   class Pig extends Animal {
    	public void eat() {
    		System.out.println("猪吃白菜");
    	}
    }

上面的简单例子可以很好地说明多态（向上转型）带来的好处大大滴。

3 总结

• 把子类对象直接赋给父类引用叫upcasting向上转型，向上转型不用强制转型。

Animal a = new Cat();

• 把指向子类对象的父类引用赋给子类引用叫向下转型（downcasting），要强制转型,要向下转型，必须先向上转型为了安全可以用instanceof判断。
• 如father就是一个指向子类对象的父类引用，把father赋给子类引用son 即Son son =（Son）father；

其中father前面的（Son）必须添加，进行强制转换。向下转型后子类可以调用其特有（扩展）方法 也可以调用 重写的方法

• 向上转型会丢失（屏蔽）子类特有的方法,但是子类重写父类的方法，子类方法有效，向上转型只能引用父类对象的属性，要引用子类对象属性，则要写getter函数。
• 向上转型的作用，减少重复代码，父类为参数，调有时用子类作为参数，就是利用了向上转型。这样使代码变得简洁。体现了JAVA的抽象编程思想。