关于Java动态绑定的疑惑

Question

以下内容有选择地摘自《Java编程思想》：

enum Note {
    MIDDLE_C, C_SHARP, B_FLAT
}

class Instrument {
    public void play(Note n) {
        System.out.println("Instrument.play() " + n);
    }
}

class Wind extends Instrument {
    @Override
    public void play(Note n) {
        System.out.println("Wind.play() " + n);
    }
}

class Brass extends Instrument {
    @Override
    public void play(Note n) {
        System.out.println("Brass.play() " + n);
    }
}

public class Music {
    public static void tune(Instrument i) {
        i.play(Note.B_FLAT);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Wind flute = new Wind();
        tune(flute);
    }
}

之后，书中提到：

请观察一下 tune() 方法，它接受一个 Instrument 引用。那么在这种情况下，编译器怎样才能知道这个 Instrument 引用指向的是 Wind 对象，而不是 Brass 对象呢？实际上，编译器无法得知。
上述程序之所以令人迷惑，主要是因为前期绑定。因为，当编译器只有一个 Instrument 引用时，它无法知道究竟调用哪个方法才对。（这句话要怎么理解？）

所以，我的疑问是：既然 tune() 内接的是 Wind 对象 flute，那么它就应该知道调用 Wind.play() 方法，而不是调用 Instrument.play() 方法或 Brass.play() 方法。如果 Wind 没有覆盖 play() 方法，那么最终应该调用基类 Instrument.play() 方法。于是书中所说的令人迷惑的地方在哪里？还有，引用中的那句话要怎么理解？

Answer 1

试想一下，如果该class被其它代码import，那么tune方法接受的参数的类型还一定是Wind吗？
所以，编译器其实不能确定tune方法接受的参数为Wind类型，只能确定它是代码中写的Instrument类型。JVM提供了invokevirtual指令，用于实现这个polymorphic调用。如果编译器换成invokespecial Wind.play，那这段代码的语义就不一样了。

你可能会想，如果将tune方法标记成private，是不是编译器就能够分析出tune方法始终只接受一个Wind类型的参数，期望它能将其优化成invokespecial，这样效率更高呢？其实程序员不用关心这个的，JVM会对invokevirtual自动作优化，不会每次调用都去查找是调用子类还是父类方法的。

Answer 2

Java中属性绑定到类型，方法绑定到对象.

编译时期，系统并不清楚变量是哪个类的实例。具体调用哪个类的方法 运行时才能决定。

Answer 3

实际上有些情况下，编译器是可以确定的，比如这个例子

public static void main(String[] args) {
      String str = new String();
      final Caller callerSub = new SubCaller();
      callerSub.call(str);
}

但是为了安全和一致性，索性就交给了动态绑定。具体可以参考Java中的静态绑定和动态绑定