Java静态导入

Question

通过实验，我发现Java非静态方法覆盖了作用域内所有同名方法，即使在静态上下文中也是如此。甚至不允许参数重载。例如：

import java.util.Arrays;    
import static java.util.Arrays.toString;

public class A {
    public static void bar(Object... args) {
        Arrays.toString(args);
        toString(args);     //toString() in java.lang.Object cannot be applied to (java.lang.Object[])
    }
}

在规范中我找不到关于这个的任何信息。这是一个bug吗？如果不是，有没有理由实现这样的语言呢？

更新：Java 6不能编译这个示例。问题是 - 为什么？

- Stan Kurilin

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它似乎在引用其父类对象的 toString() 方法。 - jmj

在我看来，整个静态导入功能都是一个糟糕的概念，会污染命名空间并且影响代码可读性。不要偷懒，手动输入静态函数所在的封闭类/接口并不难，我们有集成开发环境可以帮助我们完成这个任务。尽量避免使用静态导入。 - buc

@buc 很好的观点。但我现在想要理解它。 - Stan Kurilin

@buc 呃，静态导入在许多情况下都非常适用，并且可以极大地增加可读性。我无法想象在没有它们的情况下使用模拟库；那将是一种残忍行为。 - Dave Newton

@Dave 我同意，你只需要了解其中的缺陷——因为那些可能很糟糕。在这种情况下并不是那么糟糕，因为我们只会得到一个编译错误，但是在最坏的情况下，我们可能会调用错误的函数，这肯定会让调试变得有趣。 - Voo

Answer 1

解释很简单，尽管这并不改变行为高度不直观的事实：

在解析要调用的方法时，编译器首先找到最小的包含方法名称的范围。然后才进行其他事情，如重载决议等。

现在，在此发生的情况是包含 toString() 方法的最小包围范围是从Object继承它的A类。因此，我们停在那里，不再搜索更远。不幸的是，接下来编译器尝试在给定的范围内找到最佳匹配的方法，并注意到它无法调用任何一个方法，并报错。

这意味着永远不要静态导入与Object中的方法名称相同的方法，因为自然在范围内的方法优先于静态导入（JLS详细描述了方法阴影，但对于这个问题，我认为仅需记住这一点就足够了）。

编辑：@alf 友好地提交了JLS的正确部分（描述方法调用），供那些想要了解整个情况的人查看。它相当复杂，但问题也不简单，所以可以预期。

- Voo

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如果您需要JLS链接，请访问http://java.sun.com/docs/books/jls/third_edition/html/expressions.html#15.12.1 - alf

@alf 谢谢，现在回答好多了。如果我知道在JLS中哪里可以找到它的描述，我会自己添加的。 - Voo

Answer 2

这并不是覆盖。即使它起作用，this.toString()仍将访问A的方法，而不是如果进行重写，则会访问Arrays.toString的方法。 语言规范解释了静态导入只影响static方法和类型的解析：

单个静态导入声明d在编译单元c中，该编译单元位于包p中，导入名为n的字段，遮蔽了由静态导入-on-demand声明在c中导入的任何名为n的静态字段，在整个c中。

单个静态导入声明d在编译单元c中，该编译单元位于包p中，导入名称为n且签名为s的方法，遮蔽了由静态导入-on-demand声明在c中导入的具有签名s的任何静态方法，在c中。

单个静态导入声明d在编译单元c中，该编译单元位于包p中，导入名为n的类型，遮蔽了：

由静态导入-on-demand声明在c中导入的任何静态类型n。

任何在p的另一个编译单元（§7.3）中声明的顶级类型（§7.6）名为n。

在c中的类型-import-on-demand声明（§7.5.2）中导入的任何名为n的类型。整个c。

静态导入不遮蔽非静态方法或内部类型。

因此，toString不会遮蔽非静态方法。由于名称toString可能引用A的非静态方法，它不能引用Arrays的静态方法，因此toString绑定到唯一可用于范围内的命名为toString的方法，即String toString()。该方法不能接受任何参数，因此会出现编译错误。 第15.12.1节解释了方法解析，并且必须完全重新编写才能允许在static方法中遮蔽不可用的方法名称，但不在member方法中。

我猜测语言设计者想保持方法解析规则简单，这意味着相同的名称意味着无论它出现在static方法中还是不出现，都具有相同的含义，唯一改变的是哪些可用。

- Mike Samuel

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由于方法 bar 是静态的，没有实例可以调用 toString()。 - chrisbunney

@StasKurilin [par. 6.3.1]（http://java.sun.com/docs/books/jls/third_edition/html/names.html#34133）更清楚地解释了它。它说，实例方法`Object.toString()`的声明会遮蔽其范围内的*任何其他方法*。这包括`Arrays.toString(Object[])`的静态导入。这意味着，有效地说，该静态导入没有*任何作用* - 编译器甚至不会考虑它来解决方法调用。 - millimoose

@inerdial，确实如此，但如果这个名称不是在java.lang.Object中定义的名称，那么它可能会产生影响。例如，import static Foo.compareTo; 可能在一个顶层类中有效，但在另一个实现了Comparable接口的类中无效。 - Mike Samuel

Answer 3

如果您尝试遵循类似的代码，那么您将不会收到任何编译器错误。

import static java.util.Arrays.sort;
public class StaticImport {
    public void bar(int... args) {
        sort(args); // will call Array.sort
    }
}

这段代码能够编译通过而你的不能，是因为toString()（或者任何其他在Object类中定义的方法）仍然被限定在Object类中，因为Object是你的类的父类。因此，当编译器从Object类中找到这些方法的匹配签名时，它会给出编译器错误。在我的例子中，由于Object类没有sort(int[])方法，因此编译器正确地将其与静态导入匹配。

- anubhava

Answer 4

我认为这不是一个错误或与正常导入有所不同的问题。例如，在正常导入的情况下，如果您有一个与导入的类同名的私有类，则导入的类将不会被反映。

- yadab