本篇文章主要介绍了"计算机程序的思维逻辑 17 - 继承实现的基本原理",主要涉及到计算机,思维方面的内容,对于Javajrs看球网直播吧_低调看直播体育app软件下载_低调看体育直播感兴趣的同学可以参考一下:
第15节我们介绍了继承和多态的基本概念,而上节我们进一步介绍了继承的一些细节,本节我们通过一个例子,来介绍继承实现的基本原理。需要说明的是,本节主要从概念上来介...

我们用class_init()来表示类初始化代码,用instance_init()表示实例初始化代码,实例初始化代码包括了实例初始化代码块和构造方法。例子中只有一个构造方法,实际中可能有多个实例初始化方法。
本例中,类的加载大概就是在内存中形成了类似上面的布局,然后分别执行了Base和Child的类初始化代码。接下来,我们看对象创建的过程。
创建对象
在类加载之后,new Child()就是创建Child对象,创建对象过程包括:
- 分配内存
- 对所有实例变量赋默认值
- 执行实例初始化代码
分配的内存包括本类和所有父类的实例变量,但不包括任何静态变量。实例初始化代码的执行从父类开始,先执行父类的,再执行子类的。但在任何类执行初始化代码之前,所有实例变量都已设置完默认值。
每个对象除了保存类的实例变量之外,还保存着实际类信息的引用。
Child c = new Child();会将新创建的Child对象引用赋给变量c,而Base b = c;会让b也引用这个Child对象。创建和赋值后,内存布局大概如下图所示:

引用型变量c和b分配在栈中,它们指向相同的堆中的Child对象,Child对象存储着方法区中Child类型的地址,还有Base中的实例变量a和Child中的实例变量a。创建了对象,接下来,来看方法调用的过程。
方法调用
我们先来看c.action();这句代码的执行过程是:
- 查看c的对象类型,找到Child类型,在Child类型中找action方法,发现没有,到父类中寻找
- 在父类Base中找到了方法action,开始执行action方法
- action先输出了start,然后发现需要调用step()方法,就从Child类型开始寻找step方法
- 在Child类型中找到了step()方法,执行Child中的step()方法,执行完后返回action方法
- 继续执行action方法,输出end
寻找要执行的实例方法的时候,是从对象的实际类型信息开始查找的,找不到的时候,再查找父类类型信息。
我们来看b.action();,这句代码的输出和c.action是一样的,这称之为动态绑定,而动态绑定实现的机制,就是根据对象的实际类型查找要执行的方法,子类型中找不到的时候再查找父类。这里,因为b和c指向相同的对象,所以执行结果是一样的。
如果继承的层次比较深,要调用的方法位于比较上层的父类,则调用的效率是比较低的,因为每次调用都要进行很多次查找。大多数系统使用一种称为虚方法表的方法来优化调用的效率。
虚方法表
所谓虚方法表,就是在类加载的时候,为每个类创建一个表,这个表包括该类的对象所有动态绑定的方法及其地址,包括父类的方法,但一个方法只有一条记录,子类重写了父类方法后只会保留子类的。
对于本例来说,Child和Base的虚方法表如下所示: