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在 Java 的多态机制中，“编译看左边，运行看右边” 是一个非常常见的规则，它描述了 Java 在编译时和运行时对方法调用的不同处理方式。然而，有时候我们会遇到一种情况，即使对象的实际类型是子类，编译器依然只允许调用父类的方法，这种现象就是所谓的“左边编译左边运行”。本文将详细解释这种现象及其背后的原因。
“左边编译左边运行”的两个原因：
- 子类没有重写父类的方法
- 重载与重写的混淆
知道了原因后，我们下面来进行进一步的深挖。
什么是“编译看左边，运行看右边”？
在 Java 中，多态允许我们使用父类的引用指向子类对象。这种机制下，方法的调用行为可以用“编译看左边，运行看右边”来描述：
编译时看左边：编译器根据变量的声明类型（即左边的类型）来确定哪些方法是合法的。换句话说，编译器会检查父类或接口中是否存在要调用的方法，如果存在，编译通过。（看看父类或者接口中有没有调用的方法）
运行时看右边：在程序运行时，实际的对象类型（即右边的类型）决定了具体执行哪个版本的方法。也就是说，如果子类重写了父类的方法，运行时将执行子类的重写版本。（如果父类中有该方法则执行子类重写的该方法）
然而，有时我们会遇到一种似乎只看“左边”的情况，也就是所谓的“左边编译左边运行”。让我们深入了解这种现象。
为什么会出现“左边编译左边运行”现象？
尽管“编译看左边，运行看右边”是多态的核心原则，但在某些情况下，我们确实会看到编译器似乎只根据左边的类型来限制方法的调用。这种现象主要发生在以下两种情况下（上面已经提及过）：
子类没有重写父类方法、重载与重写的混淆
1. 子类没有重写父类的方法
在多态中，当我们通过父类的引用调用一个方法时，如果子类没有重写父类中的该方法，编译器只能调用父类的方法。这种情况导致即使子类对象在运行时被赋给父类引用，程序依然会执行父类中的方法，而不会调用子类中的逻辑。
示例：
class Animal {
public void makeSound() {
System.out.println("Animal makes sound");
}
}
class Dog extends Animal {
// Dog 没有重写 makeSound 方法
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Animal myDog = new Dog(); // 父类引用指向子类对象
myDog.makeSound(); // 输出：Animal makes sound
}
}在这个例子中：
-
myDog的实际对象类型是Dog，但因为Dog没有重写Animal类中的makeSound()方法，所以调用的仍然是父类Animal的makeSound()方法。 -
编译时：编译器会根据变量的声明类型
Animal检查makeSound()方法，并确定可以调用。 -
运行时：由于子类
Dog没有重写makeSound()，因此即使myDog实际是Dog类型，程序仍然会调用Animal的实现。这就是所谓的“左边编译左边运行”现象。
2. 重载与重写的混淆（重难点）
在多态场景下，方法重写（Override）和方法重载（Overload）的行为有所不同：
重写：子类重写父类的方法，编译时只要父类中定义了这个方法，编译就会通过。运行时，程序会根据子类对象来调用重写后的版本。
重载：重载是指在同一个类中定义多个同名但参数不同的方法。在多态情况下，编译器只会根据变量的编译时类型来决定调用哪个重载版本。如果编译时类型没有匹配的重载方法，编译会报错。
示例：
Collection<String> list = new ArrayList<>();
list.remove(1); // 编译错误，Collection 接口中没有 remove(int index) 方法在这个例子中，Collection 接口中只定义了 remove(Object o)，而 ArrayList 类重载了这个方法，添加了 remove(int index)。由于编译器只看 Collection 的方法集，无法识别 remove(int index)，因此会报编译错误。即便实际对象是 ArrayList，编译器依然不会允许调用 remove(int index)，因为它“看不到”这个方法。
问题：编译器是怎么看一个方法是重写还是重载的呢？
那么问题来了！我们注意到在ArrayList的源代码中有两个remove方法，编译器是怎么看一个方法是重写还是重载的呢？
在
ArrayList中，我们确实看到了两个remove方法：
remove(Object o)：根据对象删除元素。
remove(int index)：根据索引删除元素。
这两个方法名字相同，但参数类型不同，所以它们是方法重载（overloading）的例子。但是其中的
remove(Object o)是对Collection接口中定义的remove(Object o)方法的重写- 而
remove(int index)是ArrayList特有的重载方法。为了验证上述说法，我们还可以看一下父类接口中的remove方法源代码：
即便没有 @Override 注解，我们依然可以通过以下方式区分哪个是重写，哪个是重载。
区分方式：查看方法的签名
重写（Override）
-
重写发生在子类中，方法的签名必须与父类或接口中的方法完全一致。
-
方法的签名包括：方法名、参数类型、参数顺序、返回类型。
在 ArrayList 中的 remove(Object o) 方法，签名与 Collection 接口中的 remove(Object o) 完全一致：
// Collection 接口中的定义
boolean remove(Object o);-
方法名：
remove -
参数类型：
Object -
返回类型：
boolean
ArrayList中的remove(Object o)的实现与这个签名完全一致，因此它是对Collection接口的重写，而剩下同名的方法则是remove方法的重载。
如何避免“左边编译左边运行”的限制？
为了避免编译时的限制，你可以通过类型转换来解决问题。通过强制类型转换，编译器会认识到你正在处理子类类型，从而允许调用子类特有的方法。
示例：
Animal myDog = new Dog();
((Dog) myDog).fetch(); // 合法，强制转换为 Dog 类型后可以调用 fetch这种转换告诉编译器：你确实要调用子类的方法，从而避免编译时的类型限制。
拓展：多态创建的对象到底是谁属于父类还是子类？
在 Java 中，当我们谈论多态时，我们常常会使用父类的引用指向子类的对象。这个时候，多态生成的对象实际上是子类的实例（运行看子类），但它通过父类的引用（编译看父类）进行访问和操作。
让我们通过分解几个关键点，来明确这个问题：
1. 对象本质属于子类
在多态情况下，尽管我们使用父类的引用去指向对象，但这个对象的实际类型是子类的实例。换句话说，无论引用的类型是什么，对象始终是子类的实例，并且它具有子类的所有特性和行为。
示例：
Animal myDog = new Dog(); // 父类引用指向子类对象在这段代码中：
myDog是一个Animal类型的引用，但它指向了Dog类的实例。实际对象 是
Dog，即使引用类型是Animal，这个对象本质上属于子类Dog。2. 引用属于父类
尽管对象是子类的实例，但在多态情况下，我们使用的是父类的引用类型。在编译时，Java 编译器只知道这个引用是父类类型，因此它只允许我们调用父类中定义的方法和属性。
示例：
myDog.makeSound(); // 调用的是 Dog 的 makeSound 方法
在编译时，编译器检查到
Animal类中有makeSound()方法，因此允许调用。运行时，由于
myDog实际上是Dog的实例，执行的是Dog类的makeSound()方法（如果Dog重写了makeSound()）。但是属性是调用父类的，运行也是使用父类的属性值
3. 编译时看引用类型，运行时看对象类型
这就是 Java 中多态的关键：编译时根据引用类型检查方法的可用性，运行时根据实际对象类型执行相应的行为。
编译时：
编译器只根据父类的引用类型（左边）来检查哪些方法可以调用，即使对象是子类实例，编译器也不会允许调用子类特有的方法（除非子类重写了父类的方法）。
运行时：
程序在运行时会根据实际的子类对象来决定执行哪个版本的方法。如果子类重写了父类的方法，调用的将是子类的实现。
4. 多态性不改变对象的实际类型
多态本质上是通过父类引用来操作子类对象的机制，但它不会改变对象的实际类型。对象仍然是子类的实例，拥有子类的所有特性和行为。例如，即使你使用父类的引用，你仍然可以通过类型转换访问子类特有的方法。
示例：
Animal myDog = new Dog(); // myDog.fetch(); // 编译错误，Animal 没有 fetch 方法 // 需要类型转换来调用子类的特有方法 ((Dog) myDog).fetch(); // 合法，调用 Dog 类的 fetch 方法
myDog实际上是Dog类型的对象，只不过它被一个Animal类型的引用所引用。如果你希望调用子类的特有方法，需要进行强制类型转换，这表明对象的本质仍然是子类对象。
5. 总结
多态生成的对象本质上属于子类。即使通过父类的引用来访问，该对象始终是子类的实例，并且拥有子类的所有属性和方法（包括重写的方法）。
引用属于父类。在编译时，编译器只能看到父类中的方法和属性，并且只能允许调用这些方法。
运行时根据子类对象执行行为。即使引用是父类类型，程序在运行时会调用子类中重写的方法。
因此，在多态中，对象始终属于子类，但我们通过父类引用来控制和操作它。
说白了就是编译器只能调用父类中的方法和属性，除非子类中对父类的方法进行了重写或者进行强制类型转换
总结
Java 多态中的“编译看左边，运行看右边”原则强调了编译时和运行时的行为差异。在大多数情况下，方法的调用是根据变量的编译时类型检查的，而实际的执行依赖于运行时对象的类型。然而，当父类或接口中没有子类特有的方法，或者遇到重载方法时，编译器只看左边的类型，导致“左边编译左边运行”现象。
理解这一现象有助于我们更好地运用 Java 的多态机制，并知道何时以及如何使用类型转换来解决编译时的限制问题！