Java知识体系之多态

Java知识体系

多态

java多态实现原理

基类的引用指向派生类对象，而在具体方法执行的时候，执行的是派生类的方法。

当某个方法被调用时，JVM 首先要查找相应的常量池，得到方法的符号引用，并查找调用类的方法表以确定该方法的直接引用，最后才真正调用该方法。

• invokestatic指令是调用类方法，这是静态绑定。
• invokespecial指令是调用私有方法，这是静态绑定。
• invokesvirtual指令是调用实例方法，这是动态绑定。
• invokeinterface指令是调用接口方法，这是动态绑定。

类调用 (invokestatic) 是在编译时刻就已经确定好具体调用方法的情况，而实例调用 (invokevirtual) 则是在调用的时候才确定具体的调用方法，这就是动态绑定，也是多态要解决的核心问题。

多态相关的主要是方法表，方法表存放在类的类型信息里面。
调用类为A，基类为B，子类为C，那么假设A类生成的指令invokesvirtual #10，那么会在A的常量池（应为 CONSTANT_Methodref_info 类型，可视为方法调用的符号引用）中找到10对应的条目（方法调用的符号引用），然后进一步查看常量池CONSTANT_Class_info，CONSTANT_NameAndType_info ，CONSTANT_Utf8_info），找到调用的是B类的b方法，然后查看B类的方法表，得到b方法的偏移量12，这就是该方法的直接引用了。
然后JVM真正执行方法调用，根据实例方法调用的参数this得到具体的对象，即为C，然后在C的方法表找到偏移量为12的方法，并调用执行。

• 基类和派生类同一个方法在方法表中的位置是一样的
• 先从调用者的常量池确定调用的是那个类的那个方法，然后在该类的方法表里面确认位置index
• 正在执行的时候，根据this得到具体的派生类，然后在这个派生类的方法表里面找到index对应的方法

接口调用

Java 允许一个类实现多个接口，从某种意义上来说相当于多继承，这样同样的方法在基类和派生类的方法表的位置就可能不一样了。这也是 Java 中调用接口方法有其专有的调用指令（invokeinterface）的原因。
JVM 首先查看常量池，确定方法调用的符号引用（名称、返回值等等），然后利用 this 指向的实例得到该实例的方法表，进而搜索方法表来找到合适的方法地址。
因为每次接口调用都要搜索方法表，所以从效率上来说，接口方法的调用总是慢于类方法的调用的。

继承多态&接口多态