Java：方法的虛分派(virtual dispatch)和方法表（method table）

背景知識：

java 字節碼基本框架，jvm基本框架

多態的機制。

Virtual Dispatch

首先從字節碼中對方法的調用說起。

java的bytecode中對方法的調用實現分為四種情況：

1.invokevirtual 為最常見的情況，包含virtual dispatch機制； 

2.invokespecial是作為private和構造方法的調用，繞過了virtual dispatch；

3.invokeinterface的實現跟invokevirtual類似。

4.invokestatic是對靜態方法的調用。

其中最復雜的要屬 invokevirtual .

 virtual dispatch機制會首先從 receiver（調用該方法的對象）的類的實現中查找對應的方法，如果沒找到，則去父類查找，直到找到函數並實現調用，而不是依賴於引用類型。

下面是一段有趣的代碼。反映了virtual dispatch機制 和 一般的field訪問的不同。

1. public class Greeting {  
2.     String intro = "Hello";  
3.     String target(){  
4.         return "world";  
5.     }  
6. }  

 

1. public class FrenchGreeting extends Greeting {  
2.     String intro = "Bonjour";  
3.     String target(){  
4.         return "le monde";  
5.     }  
6.       
7.       
8.     public static void main(String[] args){  
9.         Greeting english = new Greeting();  
10.         Greeting french = new FrenchGreeting();  
11.           
12.         System.out.println(english.intro + "," + english.target());  
13.         System.out.println(french.intro + "," + french.target());  
14.         System.out.println(((FrenchGreeting)french).intro + "," + ((FrenchGreeting)french).target());  
15.     }  
16. }  

運行的結果為

1. Hello,world  
2. Hello,le monde  
3. Bonjour,le monde  

其中的第二行是亮點。

 對於intro這個filed的訪問，直接指向了父類中的變量，因為引用 類型為父類。

而對於target的方法調用，則是指向了子類中的方法，雖然引用類型也為父類，但這是virtual dispatch的結果，virtual dispatch不管引用類型的，只查receiver的類型。

既然 虛分派 機制是從receiver對象的子類開始查找，由此看來，對於一個覆蓋了父類中某方法的子類的對象，是無法調用父類中那個被覆蓋的方法的嗎？

在虛分派機制中這確實是不可以的。但卻可以通過invokespecial實現。如下代碼

1. public class FrenchGreeting extends Greeting {  
2.     String intro = "Bonjour";  
3.     String target(){  
4.         return "le monde";  
5.     }  
6.       
7.     public String func(){  
8.         return super.target();  
9.     }  
10.       
11.       
12.     public static void main(String[] args){  
13.         Greeting english = new Greeting();  
14.         FrenchGreeting french = new FrenchGreeting();  
15.           
16.         System.out.println(french.func());  
17.           
18.     }  
19. }  

func()就成功的調用了父類的方法target，雖然target已經被子類重寫了。怎麼實現的？讓我們看一看func方法中生成的字節碼：

1. ALOAD 0: this  
2. INVOKESPECIAL Greeting.target() : String  
3. ARETURN  

原來如此，它是通過invokespecial 指令來調用的。