Java多态原理

Java多态原理

最近在准备面试，顺便复习以下Java最基础的东西
仅作参考

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为了更好地理解多态的原理，首先必须对jvm内存模型、Java方法调用等知识有点了解。

0. 什么是多态

多态分为两种，本文着重讲解运行时多态。

1. 编译时多态。也叫做静态多态，指的是方法的重载，在同一个类中，同样的方法签名却有不同的参数。编译时通过静态绑定就能实现。
2. 运行时多态。也叫做动态多态，指的是方法的重写，在具有继承关系的类中，子类重写了父类方法，方法签名和参数都一致，父类引用指向子类实例，该引用调用被重写方法时实际上调用的是子类的方法。需要运行时进行动态绑定实现。

1. jvm内部类信息

在下图可以看到jvm关于方法区中的类信息。

jvm通过类加载器，把类加载进方法区，在方法区维护了类的基本信息，其中就包括了方法信息，而为了能够快速访问具体方法，每个类都有一个方法表，里面存放了指向对应方法的指针。当需要调用某个类的方法时，只需要找到相应偏移量，就能够快速地找到对应的方法。

方法表的构成：

某个类的方法表包含了Object类、祖先类、父类、自身的方法指针。

2. 多态的实现原理

举个例子 A b = new B();,A B是具有继承关系的。示例代码如下：

public class A{
    //对比方法
    public void method1(){
        ...;
    }
    //被子类重写的方法
    public void method2(){
        ...;
    }
}

public class B extend A{
    //对比方法
    public void method3(){
        ...;
    }
    //重写了父类的方法
    @Override
    public void method1(){
        ...;
    }
}

在方法表里是如何的呢？

看下图：

可以看到，重写就是把子类方法的指针替换了方法表里父类对应方法项的值！

那么，具体的调用过程是怎样的呢？

A b = new B();
b.method2();

注意：此处笔者没有深入研究方法调用过程，仅作参考！欢迎同学们在评论区指正23333
首先，通过变量类型A，找到A的类信息，确定A的method方法的偏移量。

然后，通过对象引用，找到堆中B对象，通过B对象，找到B类信息，根据偏移量，调用B类方法表对应的方法！

最终实现了多态！

参考: Java多态的实现机制是什么，写得非常好！.