Java多态靠虚方法表(vtable)运行时决定调用哪个方法;vtable在类加载的准备和解析阶段静态构建,存储可重写实例方法的实际入口地址,调用时通过对象实际类型查表分派。

Java多态靠什么运行时决定调用哪个方法?
Java多态的动态分派,核心依赖每个类在加载时生成的虚方法表(vtable)。它不是JVM运行时临时计算出来的,而是在类加载的“准备”和“解析”阶段就静态构建好的一张函数指针表——表里存的是该类所有**可被重写(non-static、non-final、non-private)的实例方法**的实际入口地址。
当执行 obj.method() 时,JVM不看声明类型,而是先通过obj拿到它的实际类对象(java.lang.Class实例),再查这个类的vtable,按方法签名(名称+描述符)索引到对应槽位,跳转过去执行。这就是为什么子类重写父类方法后,调用自动走子类实现——因为子类vtable里那个槽位填的是子类版本的字节码入口。
哪些方法不会进虚方法表?
vtable只管**虚方法(virtual method)**,也就是满足以下全部条件的方法:
- 非
static(静态方法直接绑定到类型,走invokestatic指令,不查表) - 非
final(final方法不能被重写,JVM可能内联,也不进表) - 非
private(私有方法隐式final,且作用域仅限本类,用invokespecial调用) - 非构造器(构造器名是
,永远用invokespecial)
接口方法不放在这里——它们走另一套机制:itable(interface method table),因为一个类可实现多个接口,结构更复杂。
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子类vtable和父类vtable是什么关系?
子类vtable不是从头建的,而是**复制父类vtable + 覆盖重写项 + 追加新增方法**:
- 父类中被重写的方法,在子类
vtable对应槽位会被替换成子类方法的地址 - 父类
vtable里没有、但子类新定义的虚方法,追加到表尾 - 如果子类没重写某个父类方法,槽位里仍是父类方法地址——所以向上转型后调用依然有效
这解释了为什么多态能“向后兼容”:只要父类vtable结构不变,子类就能无缝插入。
怎么验证vtable存在?
不能直接打印vtable(它在JVM内部C++对象里),但可通过字节码和JIT日志间接观察:
- 用
javap -v查看类的Constant pool和methods部分,能看到所有方法符号引用,这是vtable构建的输入 - 启动JVM加参数
-XX:+PrintAssembly -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions(需hsdis),看热点方法编译后的汇编,会发现虚调用最终变成类似call qword ptr [rax+0x10]这样的间接跳转——rax+0x10就是查vtable某个偏移 - 用
java -XX:+TraceClassLoading观察类加载日志,vtable构建发生在linking阶段,早于任何实例创建
vtable本身不可见,但它的行为痕迹遍布字节码、JIT编译和性能剖析工具中。真正容易被忽略的,是它**完全静态构建、无运行时查找开销**这一事实——所谓“动态”,只是查表动作发生在运行时,而非方法绑定逻辑动态计算。










