jvm是如何实现方法调用的

重载与重写

重载

在java中如果出现了多个名字相同。并且参数类型相同的方法,那么它们无法通过编译,如果我们想要在同一个类中定义名字相同的方法,那么他们的参数类型必须不同
重载是在编译中完成的。java编译过程会根据所传入参数的声明类型不同来选取重载方法,选取的过程分为三个阶段
1,在不考虑对基本类型自动装拆箱,以及可变长参数的情况下选择重载方法
2,如果在第1个阶段没有找到适配的方法,那么允许自动装拆箱,但不允许可变长参数情况下选择重载方法
3,如果第2个阶段中没有找到适配的方法,那么允许自动装拆箱以及可变长参数的情况下选取重在方法
如果java编译器在同一个阶段找到了多个适配的方法,那么它会在其中选择一个最为贴切的,而决定贴切程度的一个关键就是形式参数类型的继承关系
重载也可以作用这个类所继承而来的方法,也就是说,如果子类定义了与父类中非私有方法同名的方法,而且这两个方法的参数类型不同,那么在子类找那个,这两个方法同样构成了重载

重写

子类和父类中方法同名,而且方法参数类型形同,那么他们之间的关系?
如果两个方法都是静态的,那么子类方法会隐藏父类方法
如果两个方法都不是静态的,并且都不是私有的,那么子类的方法会重写父类的方法
重写是多态的重要体现方式

JVM动态绑定和静态绑定

java虚拟机在识别方法的关键在于,类名,方法名,方法描述符(由方法的参数类型以及返回类型所构成),同一个类中,如果出现了多个名字相同且描述符也相同的方法,那么java虚拟机会在类的验证阶段报错
子类定义了与父类中非私有、非静态方法同名的方法,那么只有当着两个方法参数类型以及返回类型一直,java虚拟机才会判断为重写
重载发生在编译阶段所以称为静态绑定
重写被称为动态绑定(需要在运行过程中根据调用者动态类型来识别目标方法的情况)

调用指令描述符

在编译过程中,我们并不知道目标方法的具体内存地址,因此java编译器会暂时用符号引用来表示该目标方法。符号引用包括
1,目标方法所在的类或接口的名字
2,目标方法的方法名和方法描述
符号应用存储在class文件的常量池中
对于非接口符号引用,假定符号引用所指向的类为C,java虚拟机会按照如下步骤进行查找
1,在C中查找符合名字及描述的方法
2,如果没有找到,在C的父类中继续搜索,直至Object类
3,如果没有找到,在C所直接实现或间接实现的接口中搜索
经过上面的步骤符号引用会被解析成实际引用。对于可以静态绑定的方法调用而言,实际引用是指向一个方法的指针,对于需要动态绑定的方法调用而言,实际引用则是一个方法表的索引

虚方法调用

java虚拟机根据调用者的动态类型,来确定虚方法调用的目标方法。这个过程称为动态绑定。相对于静态绑定的非虚方法调用来说,虚方法调用更加耗时
java虚拟机中采用了一种用空间换取时间的策略来实现动态绑定,它为每个类生成一张方法表,用以快速定位目标方法

方法表

类加载机制链接部分,在类加载的准备阶段,会为静态字段分配内存,还会构造与该类相关联的方法表
这个数据机构就是java虚拟机实现动态绑定的关键所在。
方法表本质上是一个数据,每个数据元素指向一个当前类以及其祖先类中非私有的实例方法
方法表的两个特质
1,子类方法表中包含父类方法表中的所有方法
2,子类方法在方法表中的索引值,与它所重写的父类方法的索引值相同
索引值
方法调用指令中的符号引用会在执行之前解析成实际引用。对于静态绑定的方法调用而言,实际引用将指向具体的目标方法,对于动态绑定的方法调用而言,实际引用则是方法表的索引值
在执行过程中,java虚拟机将获得调用者的时间类型,并在该时间类型的虚方法表中,根据索引值获得目标方法。这个过程便是动态绑定

内联缓存

内联缓存是一种加快动态绑定的优化技术。它能够缓存虚方法调用中调用者的动态类型,以及该类型所对应的目标方法。
1,单态
2,多态
3,超多态

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