Java的泛型编程与多态，重载的同与不同

摘要： 从字节码看Java的泛型编程与多态，重载的同于不同。

泛型编程

泛型编程在某些语言中也称之为模板编程，比如C ++，所以在泛型编程中见到的那个Ť也就是模板的首字母。

来看一个泛型编程的简单样例。

public static void main（String [] args）{ StringBuilder sb = new StringBuilder（“Test template”）; 的System.out.println（FOO（SB）的ToString（））; } public static T foo（T t）{// bla bla bla return t; }

泛型编程与多态

在面向对象的编程中还有一个概念叫多态，利用这种概念，我们可以将泛型编程中的Ť替换成所有对象的基类对象，这在某种程度上同样能够达到泛型编程所达到的效果，如下方代码所示。

public static void main（String [] args）{ StringBuilder sb = new StringBuilder（“Test template”）; 的System.out.println（FOO（SB）的ToString（））; 的System.out.println（foo2的（SB）的ToString（））; } public static T foo（T t）{// bla bla bla return t; } public static Object foo2（Object o）{// bla bla bla return o; }

那么这两种方法有什么区别吗？

我们来看看字节码。

public class template.Template { public template.Template（）; 代码：0：aload_0 1：invokespecial＃1 //方法java / lang / Object。“”:(）V 4：return public static void main（java.lang.String []）; 代码：0：new＃2 // class java / lang / StringBuilder 3：dup 4：ldc＃3 // String测试模板 6：invokespecial＃4 //方法java / lang / StringBuilder“”:( Ljava / lang / String;）V 9：astore_1 10：getstatic＃5 // Field java / lang / System.out：Ljava / io / PrintStream; 13：aload_1 14：invokestatic＃6 //方法foo :( Ljava / lang / Object;）Ljava / lang / Object; 17：checkcast＃2 // class java / lang / StringBuilder 20：invokevirtual＃7 //方法java / lang / StringBuilder.toString :(）Ljava / lang / String; 23：invokevirtual＃8 //方法java / io / PrintStream.println :( Ljava / lang / String;）V 26：getstatic＃5 // Field java / lang / System.out：Ljava / io / PrintStream; 29：aload_1 30：invokestatic＃9 //方法foo2：（Ljava / lang / Object;）Ljava / lang / Object; 33：invokevirtual＃10 //方法java / lang / Object.toString :(）Ljava / lang / String; 36：invokevirtual＃8 //方法java / io / PrintStream.println：（Ljava / lang / String;）V 39：返回 public static T foo（T）; 代码：0：aload_0 1：areturn public static java.lang.Object foo2（java.lang.Object）; 代码：0：aload_0 1：areturn }

FOO方法调用时的字节码

14：invokestatic＃6 //方法foo :( Ljava / lang / Object;）Ljava / lang / Object; 17：checkcast＃2 // class java / lang / StringBuilder20：invokevirtual＃7 //方法java / lang / StringBuilder。的toString :(）Ljava /郎/字符串;

foo2的方法调用时的字节码

30：invokestatic＃9 //方法foo2 :( Ljava / lang / Object;）Ljava / lang / Object; 33：invokevirtual＃10 //方法java / lang / Object.toString :(）Ljava / lang / String;

不难发现，主函数调用使用了泛型编程的FOO方法时，其字节码已不再是T，而是替换为实际的StringBuilder的类;反观foo2的方法使用的还是对象，那它将是在运行时作类型转换。

结论：泛型编程是编译期替换;多态则是运行期作类型转换。

泛型编程与重载

什么是重载

不废话，形如下方代码即重载。

public static int add（int a，int b） public static double add（double a，double b）

重载的特点：两个及以上方法名相同;参数个数不同，参数顺序不同，类型不同，以上任一种及以上都可以构成重载仅返回值不同不可构成重载。

测试的完整代码如下：

public static void main（String [] args）{ StringBuilder sb = new StringBuilder（“Test template”）; 的System.out.println（FOO（SB）的ToString（））; 的System.out.println（foo2的（SB）的ToString（））; int a = 1; int b = 2; System.out.println（add（a，b））; double x = 1.1; 双y = 1.2; System.out.println（add（x，y））; } public static T foo（T t）{// bla bla bla return t; } public static Object foo2（Object o）{// bla bla bla return o; } public static int add（int a，int b） public static double add（double a，double b）

接下来看看重载部分的字节码：

48：invokestatic＃11 //方法添加：（II）I71：invokestatic＃17 //方法add :(（DD）D）

总结：看来字节码已经做了相应的转换，重载和泛型编程相似，都是在编译期就做了替换，而不是在运行时，但是重载需要为每一种不同的参数类型重新编写代码，代码复用度不高。

总结

泛型编程和重载是在编译期作了类型替换，多态则是在运行期作类型转换。

泛型编程和多态代码复用度高，重载代码复用度低。

当然，泛型，重载，多态更有其它设计模式的意义，在此不作讨论。