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Java的多态为何可以由子类实例化父类

从JVM角度看Java多态 - 青儿哥哥 - 博客园首先，明确一下，Java多态的三个必要条件：
1、 继承
2、 子类重写父类方法
3、 父类引用指向子类对象
然后看一个例子
package test.xing;class Father{ protected int age; public Father(){ age = 40; } void eat(){ System.out.println("父亲在吃饭"); }}class Child extends Father{ protected int age; public Child(){ age = 18; } void eat(){ System.out.println("孩子在吃饭"); } void play(){ System.out.println("孩子在打CS"); }}public class TestPolymorphic { public static void main(String args) { Father c = new Child(); c.eat(); //c.play(); System.out.println("年龄："+c.age ); }}输出结果为：

Java的多态为何可以由子类实例化父类


给出结论：当满Java多态的三个条件时，可以发现c.eat()调用的实际上是子类的eat，但c.age调用的还是父类的age，而c.play()则不会通过编译。
下面从JVM的角度解释上面这种现象
我们就从Father c = new Child()这句话切入
这句话首先会执行new Child(),在堆中分配一个对象。
当然在分配Child类的实例时，先要通过JVM的类加载器将Child类对应的class文件加载到JVM中，然后JVM根据class文件中的字节流产生一个表示class文件中类型信息的结构体
这个结构体的具体实现，不同的JVM会有不同的实现方式，但大致上都差不多，都要遵守JVM的规范。
这个表示class文件中类型信息的结构体大概由以下几部分构成：
1、 常量池
2、 类变量（静态变量）
3、 字段信息
4、 方法信息
5、 类的父类信息
6、 类的访问权限信息等
这些我说的也不够准确，具体的大家可以看JVM相关的书籍如《深入理解Java虚拟机》，在这里就有个大概的概念就好。
之后，JVM会根据上面这个结构体生成一个叫做方法表的东西。这个方法表是实现java多态的一个关键。
方法表中包含的是实例方法（就是相对于静态方法而言的，用对象访问的那些方法）的直接引用，也就是说通过这个方法表就能够访问到该类的实例方法，
而且，这些实例方法不仅包括本类的方法，还包括其父类的实例方法，以及父类的父类的实例方法（就是一直到Object）。
而且，这些方法中不包含私有方法（因为私有方法不能继承）
方法表中的这些直接应用会指向到JVM中表示类型信息的那个结构体（就是上面那个结构体）的相应的方法信息（就是上面结构体中4的某个位置），当然这只是本类的方法，表中还有父类的方法，相应地指向父类类型信息结构体的具体位置。
可能表达的不够清晰，下面画个图表示。

Java的多态为何可以由子类实例化父类


上面提到过，方法表中不仅包括本类的方法，还包括父类的方法，方法表值这样产生的，以Child类的方法表为例：
首先方法表中，会产生指向继承自Object类的方法的引用，这些包括指向toString的和指向equals的，当然Object中还包括很多方法，这里就不写了
然后方法表中产生指向继承自Parent类的方法的引用，这包括eat，
最后产生指向本类的方法的引用。
这里需要注意的一点是，当Child类的方法表产生指向Parent类中的方法的引用时，会有一个指向eat方法的引用，最后产生指向本类的方法的引用时，也有一个指向eat的引用，这时候，新的数据会覆盖原有的数据，也就是说原来指向Parent.eat的那个引用会被替换成指向Child.eat的引用（占据原来表中的位置）。所以我们看到在Child类的方法表中指向的是Child.eat而Parent类的方法表中指向的是Parent.eat。子类的方法表中就没有指向Parent.eat的引用了。


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