我的编程空间,编程开发者的网络收藏夹
学习永远不晚

高分面试从Hotspot源码层面剖析java多态实现原理

短信预约 -IT技能 免费直播动态提醒
省份

北京

  • 北京
  • 上海
  • 天津
  • 重庆
  • 河北
  • 山东
  • 辽宁
  • 黑龙江
  • 吉林
  • 甘肃
  • 青海
  • 河南
  • 江苏
  • 湖北
  • 湖南
  • 江西
  • 浙江
  • 广东
  • 云南
  • 福建
  • 海南
  • 山西
  • 四川
  • 陕西
  • 贵州
  • 安徽
  • 广西
  • 内蒙
  • 西藏
  • 新疆
  • 宁夏
  • 兵团
手机号立即预约

请填写图片验证码后获取短信验证码

看不清楚,换张图片

免费获取短信验证码

高分面试从Hotspot源码层面剖析java多态实现原理

本篇文章是接上篇文章【JVM的多态是如何实现的】写的,如果你还没看过,墙裂都建议你看一下。

传送门  高分面试分析jvm如何实现多态

上篇文章我给出了这道面试题的及格分的回答及七八十分的回答,今天我就告诉大家如果想回答得接近满分,应该怎么回答。因为会设计到C++的虚表及C++的多态实现,如何这块你不理解或不熟,面试中建议别拿出来说,免得碰到懂C++给你来个连环call把你问懵了。

这边给大家补一个知识点。我在昨天的文章里说:当时设计OOP机制的时候,能够想到多态的人,真特么太牛叉了。我给大家讲一下我为什么这样说。或者说,OOP三大机制为什么就是封装、继承、多态。这么几十年了,没加一个、减一个或改一个。

由于多态需要通过动态绑定才能得以实现,而绑定通俗一点讲就是让不同的对象对同一个函数进行调用,或者反过来讲,就是让同一个函数与不同的对象绑定起来,所以多态得以实现的一个大前提就是,编程语言必须是面向对象的。同时,函数与对象相互绑定,意味着函数也属于对象的一部分,这便具备了封装的特性。因为有了封装,才有了对象。同时,一个函数能够绑定多个对象,意味着对各不同的对象具有相同的行为,这是继承的含义。

因此,面向对象的三大特性缺一不可。封装与继承其实是为了多态准备的,或者说,封装与继承成全了多态,多态让封装与继承的意义最大化。

C++是如何实现多态的

多态的实现,现在几乎所有的编程语言都是基于虚表实现的,英文vtable。这里我没有说全部,因为我也不是所有的语言都了解哈,不敢乱说,免得遭喷。^_^

C++的虚表在哪呢?在new创建的对象的头部。虚表里面存储的是什么呢?是虚函数。C++这块的知识我就不讲太多了,很多小伙伴不了解C++,讲多了没必要,作为一名Java程序员,了解到这个程度够了。

因为hotshot主要是用C++写的,讲了C++的虚表,这张图你应该就能看懂了。

不然总有小伙伴问我:Java的类对应的C++对象,为什么有C++级别的虚表啊。我没看到哪里有这样的代码啊。

搞清楚了虚表,再来了解虚表分发就容易多了。虚表分发,其实就是通过虚表内存地址拿到虚表记录,然后通过函数名+内含参数信息及返回值信息的签名去虚表中找。因为是从前往后找,所以如果子类重写了父类的方法,会调用子类的方法。

C++的虚表分发,我只是简单讲了下,讲多了大家没概念。JVM的虚表分发,我等下会讲得详细一些。很多现象,如果不了解它的底层,是不是百思不得其解。有那么多为什么?为什么?^_^

所以Java虽好,底层也很重要。顺便说下,虚表就是用数组实现的,没有有些小伙伴想得那么复杂。

JVM中的虚表

JVM的虚表跟C++的虚表还不太一样。不一样体现在哪呢?研究虚表研究三个东西:虚表在哪、虚表是用什么结构实现的、虚表分发机制是怎样的。JVM的虚表分发等下讲,JVM的虚表也是用数组实现的,那这个不一样就体现在虚表在哪?

Java的类,JVM中对应的C++对象是klass模型。Java的对象,JVM中对应的C++对象是oop模型。C++中的虚表在对象头中,而JVM的虚表在klass模型的头部,即Java类对象的头部。这点区别一定要记住,这样你才能理解Java对象的内存布局。

问个问题:我们随便定义的一个类,它有没有JVM虚表呢?其实是有的。那是哪些方法的内存地址呢?回答这个问题前先得搞明白:什么样的方法会存入虚表。只有public、protect类型的,且不被static、final修饰的方法才能被多态调用,才会进入虚表。因为Java中所有的类都是Object的子类,所以Object中满足这个条件的方法都会在每个类的虚表中。

又到了小伙伴不服气环节。么事,上证据。具体怎么查看我就不讲了,有点复杂。对hotspot没一定的功力讲了也没概念。

Java是如何实现虚表分发

有些小伙伴不理解:我只会Java干活都没问题呀,我为什么要学底层呢?那你想进大厂跟优秀的人成为同事吗?你想成为别人眼中的大佬吗?你希望在某个领域能有一定的名气吗……这些都需要实力来支撑。

有些小伙伴说:我手写一个JVM干什么呢?那我就用我手写的JVM来讲解这个知识点。这就是你有一个手写JVM的意义之一。

JVM实现虚表分发,对应的字节码指令有两个:invokevirtual、invokeinterface。上篇文章咱们深入讲解了invokeinterface,这篇文章咱们继续拿这个指令来讲这个知识点。我们来看看JVM是如何分发的。其实一看执行invokeinterface时的堆栈,你应该就能明白了。

虽然invokeinterface后面的操作数是接口方法信息。但是真正的对象会作为this传过来。所以在调用的时候,从操作数栈拿到真正的对象,然后通过对象头中的类型指针拿到TestDuotai对应的C++类对象,即klass模型。前面说了,虚表就在这个对象的头部。然后通过函数名+内含参数信息及返回值信息的签名去虚表中找。因为是从前往后找,所以如果子类重写了父类的方法,会调用子类的方法。这就是JVM虚表分发的底层原理。

以上就是高分面试从Hotspot源码层面剖析java多态实现原理的详细内容,更多关于hotspot源码层面剖析java多态原理的资料请关注编程网其它相关文章!

免责声明:

① 本站未注明“稿件来源”的信息均来自网络整理。其文字、图片和音视频稿件的所属权归原作者所有。本站收集整理出于非商业性的教育和科研之目的,并不意味着本站赞同其观点或证实其内容的真实性。仅作为临时的测试数据,供内部测试之用。本站并未授权任何人以任何方式主动获取本站任何信息。

② 本站未注明“稿件来源”的临时测试数据将在测试完成后最终做删除处理。有问题或投稿请发送至: 邮箱/279061341@qq.com QQ/279061341

高分面试从Hotspot源码层面剖析java多态实现原理

下载Word文档到电脑,方便收藏和打印~

下载Word文档

猜你喜欢

从hotspot源码层面剖析Java的多态实现原理

多态需要通过动态绑定才能得以实现,而绑定通俗一点讲就是让不同的对象对同一个函数进行调用,或者反过来讲,就是让同一个函数与不同的对象绑定起来,所以多态得以实现的一个大前提就是,编程语言必须是面向对象的。
hotspotJavaC++2024-12-03

如何从Hotspot源码层面剖析java多态实现原理

今天给大家介绍一下如何从Hotspot源码层面剖析java多态实现原理。文章的内容小编觉得不错,现在给大家分享一下,觉得有需要的朋友可以了解一下,希望对大家有所帮助,下面跟着小编的思路一起来阅读吧。C++是如何实现多态的多态的实现,现在几乎
2023-06-29

Android架构师之动态换肤实现原理详解(从源码分析层层深入)

所有的都替换完成后,直接rebuild,拷贝出生成的apk包,可以将名称改为任何你想要的,比如这里我修改为了theme.skin,这就是皮肤包了

编程热搜

  • Python 学习之路 - Python
    一、安装Python34Windows在Python官网(https://www.python.org/downloads/)下载安装包并安装。Python的默认安装路径是:C:\Python34配置环境变量:【右键计算机】--》【属性】-
    Python 学习之路 - Python
  • chatgpt的中文全称是什么
    chatgpt的中文全称是生成型预训练变换模型。ChatGPT是什么ChatGPT是美国人工智能研究实验室OpenAI开发的一种全新聊天机器人模型,它能够通过学习和理解人类的语言来进行对话,还能根据聊天的上下文进行互动,并协助人类完成一系列
    chatgpt的中文全称是什么
  • C/C++中extern函数使用详解
  • C/C++可变参数的使用
    可变参数的使用方法远远不止以下几种,不过在C,C++中使用可变参数时要小心,在使用printf()等函数时传入的参数个数一定不能比前面的格式化字符串中的’%’符号个数少,否则会产生访问越界,运气不好的话还会导致程序崩溃
    C/C++可变参数的使用
  • css样式文件该放在哪里
  • php中数组下标必须是连续的吗
  • Python 3 教程
    Python 3 教程 Python 的 3.0 版本,常被称为 Python 3000,或简称 Py3k。相对于 Python 的早期版本,这是一个较大的升级。为了不带入过多的累赘,Python 3.0 在设计的时候没有考虑向下兼容。 Python
    Python 3 教程
  • Python pip包管理
    一、前言    在Python中, 安装第三方模块是通过 setuptools 这个工具完成的。 Python有两个封装了 setuptools的包管理工具: easy_install  和  pip , 目前官方推荐使用 pip。    
    Python pip包管理
  • ubuntu如何重新编译内核
  • 改善Java代码之慎用java动态编译

目录