Java多态中的方法覆盖

Java多态中的方法覆盖

多态 (Polymorphism) 大家应该都不陌生，它是我们开发面向对象系统的“老朋友”了 。但是老朋友也会有“烦心”的时候啊，呵呵。有时候不注意，还真会被它难到。譬如下面这个例子（thank Hayden）。大家可以先不看下面的答案，在自己脑海中运行一道，看看自己想的跟实际结果是否相符。

public class Polymorphism{
 public static void main(String[] args) {
  A b = new B();
  b.fb();
 }
}

class A {
 public A(){
  
 }
 public void fa() {
  System.out.println("CLASS A :Function fa Runing......");
 }

 public void fb() {
  System.out.println("CLASS A :Function fb Runing......");
  fa();
  System.out.println("CLASS A :Function fb Stop......");
 }
}

class B extends A {
 public B(){
 }
 public void fa() {
  System.out.println("CLASS B :Function fa Runing......");
 }

 public void fb() {
  System.out.println("CLASS B :Function fb Runing......");
  super.fb();
  System.out.println("CLASS B :Function fb Stop......");
 }
}

下面是它的运行结果：

CLASS B :Function fb Runing......
CLASS A :Function fb Runing......
CLASS B :Function fa Runing......
CLASS A :Function fb Stop......
CLASS B :Function fb Stop......

   怎么样，猜对结果了吗？如果结果跟你想象的一模一样，那么恭喜你，你对多态已经有初步了解了，起码在语法层次上是比较熟悉了。但是，千万不要“洋洋得意”，你可否解析结果为什么会是这样吗？我们可以先来梳理一下程序流程：
   1、运行main函数，创建B对象(A b = new B(),完全可以替代B b=new B();)，调用B的方法fb，于是打印出"CLASS B :Function fb Runing......"，都在情理之中。
   2、执行super.fb()，调用父类A的方法fb，首先打印出"CLASS A :Function fb Runing......"，预料之中
   3、执行方法fa()，打印出"CLASS B :Function fa Runing......"，呃？奇怪了，为什么不是执行A的方法fa(),而是子类B中的fa()呢？当前被执行的是类A的方法，那么虚拟机找到的应该是A类的Method Table，找到的应该是A类的方法fa()啊？难解～
   4、打印"CLASS A :Function fb Stop......"，返回
   5、打印"CLASS A :Function fb Stop....."，返回，程序结束。
  现在问题清楚了，就是虚拟机在执行类A方法的时候查找的Method Table竟然是子类B的。为什么呢？其实，只要我们清楚java方法调用的方式，这个问题就迎刃而解了。在Java虚拟机中，每启动一个新的线程，虚拟机都会为它分配一个Java栈，而每当线程调用一个java方法时，虚拟机就会在该线程的java栈中压入一个新帧，用以存储参数，局部变量等数据。我们将这个正在被执行的方法称为该线程的当前方法，其相应的栈帧为当前帧。
    好了，当我们调用一个方法时，我们需要往当前帧中压入哪些参数呢？简单，方法的参数列表中不是都说得清清楚楚的吗？嗯，对于C语言来说，这个说法是正确的，但是对于诸如C++，Java，Python等面向对象语言来说，却是不对的。大家还记得那个"this"指针吗？！不错，在Java中，所有的实例方法（Instance Method）调用的时候都会把当前对象压入当前帧中，Java虚拟机正是通过这个参数来决定当前所使用的类（通过判断该对象的类型）。
    在上面的例子中，main中调用b.fb()时，压入的当前对象自然是B类对象，我们记为b。在B的fb()中调用super.fb()时，压入的就是刚刚压入的对象，也就是b了。同样，在A的fb中调用fa()时，压入的也是b。因此，在使用 invokevirtual指令调用fa()时，找的就是B的方法表（当前对象b的类型为B），也就执行了类B的fa了。
    这种现象在构造函数中特别常见，因为构造函数中会隐含使用调用父类的构造函数的，如果在父类的构造函数中调用了实例方法（如 A的fa），而在子类中又覆盖了这个实例方法（如 B的fa），那么得到的结果往往不是我们所要的。因此，我们最好不要在构造函数中使用多态方法，不然，Debug会很痛苦的：）