本文的翻译是专门为Java Developer课程的学生准备的。
在我之前的文章
《关于方法重载与方法重载的一切》中 ，我们研究了方法重载和重载的规则和差异。 在本文中，我们将看到如何在JVM中处理方法重载和重写。
例如，以上一篇文章中的类为例：父级
Mammal （哺乳动物）和子级
Human （人类）。
public class OverridingInternalExample { private static class Mammal { public void speak() { System.out.println("ohlllalalalalalaoaoaoa"); } } private static class Human extends Mammal { @Override public void speak() { System.out.println("Hello"); }
我们可以从两个方面看待多态性问题：从“逻辑”和“物理”两个方面。 让我们首先看问题的逻辑方面。
逻辑观点
从逻辑角度来看，在编译阶段，被调用的方法被认为与引用的类型有关。 但是在运行时，将调用所引用对象的方法。
例如，在一行
humanMammal.speak(); 编译器认为将调用
Mammal.speak() ，因为
humanMammal声明为
Mammal 。 但是在运行时，JVM会知道
humanMammal包含一个
Human对象，并将实际调用
Human.speak()方法。
只要我们保持概念上的水平，这一切都非常简单。 但是，JVM如何在内部处理所有这些呢？ JVM如何计算应调用哪个方法？
我们还知道重载方法不称为多态方法，而是在编译时解析的。 尽管有时方法重载称为
编译时多态性或早期/静态绑定 。
重写的方法（重写）在运行时解析，因为编译器不知道分配给链接的对象中是否存在重写的方法。
物理角度
在本节中，我们将尝试为上述所有陈述寻找“物理”证据。 为此，请查看通过运行
javap -verbose OverridingInternalExample可以获得的字节码。
-verbose参数将使我们能够获得与我们的Java程序相对应的更直观的字节码。
上面的命令将显示字节码的两个部分。
1.常量池 。 它包含了运行程序所需的几乎所有内容。 例如，方法引用（
#Methodref ），类（
#Class ），字符串文字（
#String ）。
2.程序的字节码。 可执行字节码指令。
为什么方法重载称为静态绑定
在上面的示例中，编译器认为将从
Mammal类中调用
humanMammal.speak()方法，尽管在运行时将从
humanMammal引用的对象中
humanMammal它-这将是
Human类的对象。
查看我们的代码和
javap的结果，我们看到使用了不同的字节码来调用方法
humanMammal.speak() ，
human.speak()和
human.speak("Hindi") ，因为编译器可以根据类引用来区分它们。
因此，在方法过载的情况下，编译器能够在编译时识别字节码指令和方法地址。 这就是为什么将其称为
静态链接或编译时多态性的原因。为什么方法重写称为动态绑定
要调用
anyMammal.speak()和
humanMammal.speak()方法，字节码是相同的，因为从编译器的角度来看，这两种方法都是针对
Mammal类调用的：
invokevirtual #4 // Method org/programming/mitra/exercises/OverridingInternalExample$Mammal.speak:()V
所以现在的问题是，如果两个调用都具有相同的字节码，那么JVM如何知道要调用哪个方法？
答案隐藏在字节码本身和
invokevirtual指令中。 根据JVM规范
（译者注： 参考JVM规范2.11.8 ） ：
invokevirtual指令通过分派对象的（虚拟）类型来调用实例方法。 这是Java编程语言中方法的常规分配。
JVM使用
invokevirtual在Java方法中调用等效于C ++虚拟方法的方法。 在C ++中，要覆盖另一个类中的方法，必须将该方法声明为virtual。 但是在Java中，默认情况下，所有方法都是虚拟的（最终和静态方法除外），因此在子类中，我们可以覆盖任何方法。
invokevirtual指令采用指向要调用的方法的指针（＃4是常量池中的索引）。
invokevirtual #4
但是参考文献＃4进一步引用了另一个方法和类。
#4 = Methodref #2.#27
所有这些链接一起使用以获得对方法和所需方法所在的类的引用。 JVM规范中也提到了这一点（
译者注： 对JVM规范2.7的引用 ）：
Java虚拟机不需要任何特定的对象内部结构。
在Oracle的一些Java虚拟机实现中，对类实例的引用是对处理程序的引用，该处理程序本身由一对链接组成：一个指向对象方法表，一个指向表示对象类型的Class对象的指针，另一个指向区域包含对象数据的堆上的数据。
这意味着每个引用变量都包含两个隐藏的指针：
- 指向包含该对象的方法的表的指针和一个指向
Class对象的指针，例如[speak(), speak(String) Class object] - 指向堆上分配给对象数据（例如对象字段值）的内存的指针。
但是，问题再次出现：如何在此方面进行
invokevirtual ？ 不幸的是，没有人可以回答这个问题，因为这完全取决于JVM的实现，并且因JVM而异。
根据以上推理，我们可以得出结论，对一个对象的引用间接包含指向该表的链接/指针，该表包含对该对象方法的所有引用。 Java从C ++借用了这个概念。 该表以各种名称众所周知，例如
虚拟方法表（VMT），虚拟功能表（vftable），虚拟表（vtable），调度表 。
我们不确定vtable如何用Java实现，因为它取决于特定的JVM。 但是我们可以预期该策略将与C ++中的策略大致相同，其中vtable是一个类似数组的结构，其中包含方法名称及其引用。 每当JVM尝试执行虚拟方法时，它都会在vtable中请求其地址。
对于每个类，只有一个vtable，这意味着该表是唯一的，并且对于该类的所有对象都是相同的，类似于Class对象。 类对象在文章
为什么外部Java类不能是静态的以及
为什么Java是纯面向对象的语言或为什么不是这样的文章中有更详细的讨论。
因此，
Object类只有一个vtable，其中包含所有11种方法（如果不考虑
registerNatives话）以及与它们的实现相对应的链接。
当JVM将Mammal类加载到内存中时，它将为其创建一个
Class对象并创建一个vtable，该vtable包含
Object类的vtable中具有相同引用的所有方法（因为
Mammal不会覆盖
Object的方法），并为
speak()方法添加新条目。
然后，进入
Human类的类，并且JVM将所有条目从
Mammal类的vtable复制到
Human类的vtable，并为
speak(String)的重载版本添加新条目。
JVM知道
Human类重写了两个方法：
Object toString()和
Mammal speak() 。 现在，对于这些方法，JVM不再使用更新的链接来创建新记录，而是将链接更改为以前存在它们的相同索引中现有方法的链接，并保留相同的方法名称。
invokevirtual指令使JVM处理对方法4的引用中的值，而不是作为地址，而是作为要在vtable中查找当前对象的方法的名称。
我希望现在可以更清楚地了解JVM如何使用常量池和虚拟方法表来确定要调用的方法。
您可以在
Github存储库中找到示例代码。