为什么运行时绑定不会在编译时发生？答案

【问题标题】：Why runtime binding does not happen at compile time?为什么运行时绑定不会在编译时发生？
【发布时间】：2021-10-03 07:49:20
【问题描述】：

Runtime binding 发生在运行时，因为编译器无法决定在compile time 处执行哪个函数，但为什么编译器无法在编译时决定？

class Animal{
    void eat(){ System.out.println("animal is eating..."); }
}
class Dog extends Animal{
    @Override 
    void eat(){ System.out.println("dog is eating..."); }
}
class Cat extends Animal{
    @Override 
    void eat(){ System.out.println("cat is eating..."); }
}

class Example {
    public static void main(String args[]){
        Animal a = new Dog();
        a.eat();
        Animal b = new Cat();
        b.eat();
    }
}

输出：

dog is eating...
cat is eating...

这些问题没有回答我的问题

【问题讨论】：

"...因为编译器无法决定在编译时执行哪个函数" 更准确地说，编译器知道需要执行的方法的签名，但它不知道还不知道应该从哪里获取该方法的 code (body)，因为该决定取决于 runtime 变量所持有的 value 类型所以body需要动态绑定。对于像void someMethod(SomeInterface val){ val.methodFromInterface(); } 这样的代码更容易理解这种逻辑，我们的编译器不知道什么类型的对象将作为参数传递给someMethod。
想象一下，初始化是Animal a = SomeClassFromALibrary.getAnAnimalBasedOnSomeConfiguration()，而不是Animal a = new Dog()。现在编译器无法知道a 最终会引用什么类型。它可能是Dog 或Cat 甚至Cow（可能已在其他一些库中声明）。简而言之：编译器不一定对最终执行的程序有一个完整的视图。它只看到一个小子集，必须采取相应的行动。
“怎么不是运行时绑定”是什么意思？同样，您认为哪种行为会更好？这个问题IMO真的不清楚。
@SaurabhDhage：这只是规则。由于不能在所有情况下都这样做，所以它永远不会这样做。这样做有时会不必要地使编译器和运行时复杂化（因为它们现在都需要能够处理两种情况）。请注意，private 和 static 方法实际上在编译期间完全“锁定”了，因此在这些情况下不需要动态查找（因为语言规则保证只有一个可能的候选者）。
只想添加除 private 和 static 之外的 final 方法不是多态的（它们没有动态绑定，因为编译器知道那些不能被覆盖，因此它们不能在子类中有替代主体）。

标签： java

【解决方案1】：

运行时绑定发生在运行时，因为编译器无法决定在编译时执行哪个函数...

这是不正确的，至少在 Java 中是这样。

Java 中的运行时绑定不是 Java 编译器的缺陷造成的。这是设计。

Java 中的运行时绑定有很多优点：

这意味着当您对代码库进行更改时，您不必同时编译和链接所有代码。这使得开发速度更快。
这意味着您不必针对特定版本的 Java 运行时进行编译和链接。简而言之，它实现了“一次编写，到处运行”¹.
这意味着您的应用程序可以使用第三方提供的插件。
确实，应用程序可以可以加载不同版本的东西来处理平台差异等等。

好消息是 Java 在保持运行时类型安全的同时做到了这一点。

...但是为什么编译器不能在编译时决定？

嗯，他们可以设计了 Java，以便编译器（或链接器）可以在编译时绑定所有内容。但如果他们这样做了，Java 将是一种非常不同的语言。

但鉴于他们以他们的方式设计 Java，实际上不可能在编译时确定某些事情，似乎对读者来说是显而易见的²。这个明显的缺点通常是因为读者没有考虑到以下问题：

新类被添加到类型层次结构中，或者
现有类被修改为具有不同的行为，并单独重新编译。

Joachim 的评论举了一个很好的例子：

“想象一下，初始化不是Animal a = new Dog()，而是Animal a = SomeClassFromALibrary.getAnAnimalBasedOnSomeConfiguration()。现在编译器无法知道a 最终会引用什么类型。它可能是Dog 或@987654324 @ 甚至Cow（可能已在其他库中声明）。简而言之：编译器不一定对最终执行的程序有完整的视图。它只看到一个小子集，必须采取相应的行动。”

^{1 - 这就是......在某种程度上，“编写一次，到处运行”是现实而不是营销炒作。

2 - 据我所知，您的示例并未说明这一点。}

【讨论】：