《深入理解JAVA虚拟机》学习笔记（七）JAVA多态的实现：动态分派

以下面代码为例

public class DynamicDispatch{
static abstract class Human{
protected abstract void sayHello（）;
}
static class Man extends Human{
@Override
protected void sayHello（）{
System.out.println（"man say hello"）;
}
}
static class Woman extends Human{
@Override
protected void sayHello（）{
System.out.println（"woman say hello"）;
}
}
public static void main（String[]args）{
Human man=new Man（）;
Human woman=new Woman（）;
man.sayHello（）;
woman.sayHello（）;
man=new Woman（）;
man.sayHello（）;
}
}

运行结果为

man say hello

woman say hello

woman say hello
Java虚拟机是如何根据实际类型来分派方法执行版本的呢？使用javap编译后得到main()方法的字节码如下

public static void main（java.lang.String[]）；
Code：
Stack=2，Locals=3，Args_size=1
0：new#16；//class org/fenixsoft/polymorphic/DynamicDispatch $Man
3：dup
4：invokespecial#18；//Method org/fenixsoft/polymorphic/DynamicDispatch $Man."＜init＞"：（）V
7：astore_1
8：new#19；//class org/fenixsoft/polymorphic/DynamicDispatch $Woman
11：dup
12：invokespecial#21；//Method org/fenixsoft/polymorphic/DynamicDispa
tch $Woman."＜init＞"：（）V
15：astore_2
16：aload_1
17：invokevirtual#22；//Method org/fenixsoft/polymorphic/DynamicDispatch $Human.sayHello：（）V
20：aload_2
21：invokevirtual#22；//Method org/fenixsoft/polymorphic/DynamicDispatch $Human.sayHello：（）V
24：new#19；//class org/fenixsoft/polymorphic/DynamicDispatch $Woman
27：dup
28：invokespecial#21；//Method org/fenixsoft/polymorphic/Dynam
icDispatch $Woman."＜init＞"：（）V
31：astore_1
32：aload_1
33：invokevirtual#22；//Method org/fenixsoft/polymorphic/
DynamicDispatch $Human.sayHello：（）V
36：return

0～15行的字节码是准备动作，作用是建立man和woman的内存空间、
调用Man和Woman类型的实例构造器，将这两个实例的引用存放在第1、2个局部变量表Slot之中，这个动作也就对应了代码中的这两句
Human man=new Man（）；
Human woman=new Woman（）； 

16、20两句分别把刚刚创建的两个对象的引用压到栈顶，这两个对象是将要执行的sayHello（）方法的所有者，称为接收者（Receiver）；17和21句是方法调用指令，这两条调用指令单从字节码角度来看，无论是指令（都是
invokevirtual）还是参数（都是常量池中第22项的常量，注释显示了这个常量是Human.sayHello（）的符号引用）完全一样的，但是这两句指令最终执行的目标方法并不相同。
原因就需要从invokevirtual指令的多态查找过程开始说起，invokevirtual指令的运行时解析过程大致分为以下几个步骤： 

1）找到操作数栈顶的第一个元素所指向的对象的实际类型，记作C。
2）如果在类型C中找到与常量中的描述符和简单名称都相符的方法，则进行访问权限校

验，如果通过则返回这个方法的直接引用，查找过程结束；如果不通过，则返回
java.lang.IllegalAccessError异常。
3）否则，按照继承关系从下往上依次对C的各个父类进行第2步的搜索和验证过程。
4）如果始终没有找到合适的方法，则抛出java.lang.AbstractMethodError异常
由于invokevirtual指令执行的第一步就是在运行期确定接收者的实际类型，所以两次调用中的invokevirtual指令把常量池中的类方法符号引用解析到了不同的直接引用上，这个过程就是Java语言中方法重写的本质。
我们把这种在运行期根据实际类型确定方法执行版本的分派过程称为动态分派。