Dynamic dispatch

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In der Informatik, speziell der objektorientierten Programmierung, ist die Dynamische Bindung (engl. dynamic binding/dynamic dispatch) ein Begriff, der den Umgang des Compilers mit polymorphen Methoden beschreibt.

Man spricht von dynamischer Bindung, wenn ein Methodenaufruf zur Laufzeit anhand des tatsächlichen (dynamischen) Typs eines Objektes aufgelöst wird.

Erklärung

Bei Klassenhierarchien kann eine Variable, deren Typ auf eine bestimmte Klasse festgelegt ist, auch Instanzen von deren Unterklassen beinhalten, in denen eventuell Methoden der Oberklasse überschrieben worden sind.

Ruft man nun für die das in der Variablen gespeicherte Objekt eine bestimmte Methode auf, gibt es zwei Kandidaten:
1. Die Methode der Oberklasse
2. Die überschriebene Version der Unterklasse

Von dynamischer Bindung spricht man, wenn in solchen Fällen zur Laufzeit in Abhängigkeit von der Tatsache, ob das Objekt eine Instanz der Ober- oder einer Unterklasse ist, die jeweilige Version der Methode aufgerufen wird.

Wird stattdessen immer die Methode der Oberklasse genutzt, so spricht man von statischer Bindung.

Viele objektorientierte Programmiersprachen erlauben, für jede Methode einzeln festzulegen, ob statische oder dynamische Bindung anzuwenden ist. Diese Eigenschaft wird logischerweise mitvererbt.

Die dynamische Bindung ist von enormer Bedeutung für die objektorientierte Programmierung, da die Flexibilität der Vererbung nur durch dynamische Bindung zum Tragen kommt.

Beispiele

Ein typisches Beispiel zu dynamischer Bindung in Java:

  class Saeugetier {
    void steckbrief() {
      System.out.println("Ich bin ein Saeugetier");
    }
  }
 
  class Gepard extends Saeugetier {
    void steckbrief() {
      System.out.println("Ich bin ein Gepard\n");
    }
  }
 
  class Elefant extends Saeugetier {
    void steckbrief() {
      System.out.println("Ich bin ein Elefant\n");
    }
  }
 
  class Basisklassenarrays {
    public static void main(String[] args) {
      Saeugetier[] saeuger = new Saeugetier[4];
      for(int i = 0, n = saeuger.length; i < n; i++) {
        if (Math.random() < 0.5)
          saeuger[i] = new Gepard();
        else
          saeuger[i] = new Elefant();
      }
      System.out.println("Alle Tiere durchgehen: \n");
      for(int i = 0, n = saeuger.length; i < n; i++) {
        saeuger[i].steckbrief();
      }
    }
  }

Implementierung

Die dynamische Bindung erfordert eine Typprüfung zur Laufzeit. Sie muss den Quelltext daher erweitern und führt zu einer (geringfügigen) Verlangsamung des Programms. Üblicherweise legt der Compiler für jede virtuelle Methode eine Tabelle virtueller Methoden an, welche für die möglichen dynamischen Typen Referenzen auf die aufzurufenden Methoden enthält.