Java中为什么静态方法不能被重写？为什么静态方法不能隐藏实例方法？

问题描述

  Java中为什么静态方法不能被重写？为什么静态方法不能隐藏实例方法？诸如此类。

前期准备

Person student= new Student(); student.work();

例子

package com.learn.pra06; class Demo01{ public void method1(){ System.out.println("This is father non-static"); } public static void method2(){ System.out.println("This is father static"); } } public class Demo02 extends Demo01{ 
    public void method1(){ System.out.println("This is son non-static"); } public static void method2(){ System.out.println("This is son static"); } public static void main(String[] args){ Demo01 d1= new Demo01(); Demo02 d2= new Demo02(); Demo01 d3= new Demo02(); //父类引用指向子类对象 d1.method1(); d1.method2(); d2.method1(); d2.method2(); d3.method1(); d3.method2(); } }

分析

首先看看上面main 方法的字节码：

 // access flags 0x9 public static main([Ljava/lang/String;)V L0 LINENUMBER 19 L0 NEW com/learn/pra06/Demo01 DUP INVOKESPECIAL com/learn/pra06/Demo01. 
  
    ()V ASTORE 
   1 L1 LINENUMBER 
   20 L1 NEW com/learn/pra06/Demo02 DUP INVOKESPECIAL com/learn/pra06/Demo02. 
   
     ()V ASTORE 
    2 L2 LINENUMBER 
    21 L2 NEW com/learn/pra06/Demo02 DUP INVOKESPECIAL com/learn/pra06/Demo02. 
    
      ()V ASTORE 
     3 L3 LINENUMBER 
     22 L3 ALOAD 
     1 INVOKEVIRTUAL com/learn/pra06/Demo01.method1 ()V L4 LINENUMBER 
     23 L4 INVOKESTATIC com/learn/pra06/Demo01.method2 ()V L5 LINENUMBER 
     24 L5 ALOAD 
     2 INVOKEVIRTUAL com/learn/pra06/Demo02.method1 ()V L6 LINENUMBER 
     25 L6 INVOKESTATIC com/learn/pra06/Demo02.method2 ()V L7 LINENUMBER 
     26 L7 ALOAD 
     3 INVOKEVIRTUAL com/learn/pra06/Demo01.method1 ()V L8 LINENUMBER 
     27 L8 INVOKESTATIC com/learn/pra06/Demo01.method2 ()V L9 LINENUMBER 
     28 L9 RETURN L10 
     
    
  

编译时把对象的静态类型（声明类型）作为该方法的接受者。运行时则根据指令集再进行更改。

INVOKEVIRTUAL指令流程

package com.learn.pra06; public class ClassReference { 
    static class Person { @Override public String toString(){ return "I'm a person."; } public void eat(){ System.out.println("Person eat"); } public void speak(){ System.out.println("Person speak"); } } static class Boy extends Person{ @Override public String toString(){ return "I'm a boy"; } @Override public void speak(){ System.out.println("Boy speak"); } public void fight(){ System.out.println("Boy fight"); } } static class Girl extends Person{ @Override public String toString(){ return "I'm a girl"; } @Override public void speak(){ System.out.println("Girl speak"); } public void sing(){ System.out.println("Girl sing"); } } public static void main(String[] args) { Person boy = new Boy(); Person girl = new Girl(); System.out.println(boy); boy.eat(); boy.speak(); System.out.println(girl); girl.eat(); girl.speak(); } }

 public static main([Ljava/lang/String;)V L0 LINENUMBER 47 L0 NEW com/learn/pra06/ClassReference$Boy DUP INVOKESPECIAL com/learn/pra06/ClassReference$Boy. 
  
    ()V ASTORE 
   1 L1 LINENUMBER 
   48 L1 NEW com/learn/pra06/ClassReference$Girl DUP INVOKESPECIAL com/learn/pra06/ClassReference$Girl. 
   
     ()V ASTORE 
    2 L2 LINENUMBER 
    49 L2 GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream; ALOAD 
    1 INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/Object;)V L3 LINENUMBER 
    50 L3 ALOAD 
    1 INVOKEVIRTUAL com/learn/pra06/ClassReference$Person.eat ()V L4 LINENUMBER 
    51 L4 ALOAD 
    1 INVOKEVIRTUAL com/learn/pra06/ClassReference$Person.speak ()V L5 LINENUMBER 
    53 L5 GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream; ALOAD 
    2 INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/Object;)V L6 LINENUMBER 
    54 L6 ALOAD 
    2 INVOKEVIRTUAL com/learn/pra06/ClassReference$Person.eat ()V L7 LINENUMBER 
    55 L7 ALOAD 
    2 INVOKEVIRTUAL com/learn/pra06/ClassReference$Person.speak ()V L8 LINENUMBER 
    57 L8 RETURN L9 
    
  

为什么静态方法不能隐藏实例方法？

静态方法的调用的是通过在编译器静态绑定的，而实例方法的调用是在运行时动态绑定的，2者的调用的方式不同，所以二者只能存在其一，否则会存在歧义！

为什么静态方法能隐藏静态方法？

因为调用方式一致，不会像上面造成歧义，虽然父类和子类都定义了同样的函数，但是编译器会根据对象的静态类型激活对应的静态方法的引用，造成了重写的假象，实则不是重写！

总结

总体流程就是：编译器将类编译成class文件，其中方法会根据静态类型从而将对应的方法引用写入class中，运行时，JVM会根据INVOKEVIRTUAL 所指向的方法引用在常量池找到该方法的偏移量，再根据this找到引用类型真实指向的对象，访问这个对象类型的方法表，根据偏移量找出存放目标方法引用的位置，取出这个引用，调用这个引用实际指向的方法，完成多态！