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前段時(shí)間朋友去同程旅行面試，被問(wèn)到了一個(gè)看似簡(jiǎn)單，實(shí)則“有點(diǎn)東西”的問(wèn)題：“了解多態(tài)的實(shí)現(xiàn)原理嗎？”，所以今天我們就來(lái)聊一聊這個(gè)問(wèn)題。
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和朋友的聊天截圖：
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為了保護(hù)朋友隱私，所以這里只把咱們今天討論的問(wèn)題展示給大家，如果有需要整個(gè)面試題的，可以單獨(dú)找我獲取：gg_stone【備注：同程】
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1.回答誤區(qū)
多態(tài)是面向?qū)ο缶幊讨械囊粋€(gè)重要特性，它主要是通過(guò)方法重寫(xiě)和方法重載來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
但如果你面試的時(shí)候，給面試官說(shuō)多態(tài)的實(shí)現(xiàn)原理是“方法重寫(xiě)和重載”，那你多半就涼涼了。因?yàn)椤胺椒ㄖ貙?xiě)和方法重載”是多態(tài)的實(shí)現(xiàn)方式，但并不是它的實(shí)現(xiàn)原理。
2.什么是多態(tài)？
多態(tài)是面向?qū)ο缶幊讨械囊粋€(gè)重要概念，它允許通過(guò)父類(lèi)類(lèi)型的引用變量來(lái)引用子類(lèi)對(duì)象，并在運(yùn)行時(shí)根據(jù)實(shí)際對(duì)象的類(lèi)型來(lái)確定調(diào)用哪個(gè)方法。換句話(huà)說(shuō)，一個(gè)對(duì)象可以根據(jù)不同的情況表現(xiàn)出多種形態(tài)。
通過(guò)多態(tài)，我們可以利用父類(lèi)類(lèi)型的引用變量來(lái)指向子類(lèi)對(duì)象，并根據(jù)實(shí)際對(duì)象的類(lèi)型調(diào)用對(duì)應(yīng)的方法。這樣可以在不修改現(xiàn)有代碼的情況下，動(dòng)態(tài)地切換和擴(kuò)展對(duì)象的行為。
多態(tài)有以下幾個(gè)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：
- 可替換性：子類(lèi)對(duì)象可以隨時(shí)替代父類(lèi)對(duì)象，向上轉(zhuǎn)型。
- 可擴(kuò)展性：通過(guò)添加新的子類(lèi)，可以擴(kuò)展系統(tǒng)的功能。
- 接口統(tǒng)一性：可以通過(guò)父類(lèi)類(lèi)型的引用訪問(wèn)子類(lèi)對(duì)象的方法，統(tǒng)一對(duì)象的接口。
- 代碼的靈活性和可維護(hù)性：通過(guò)多態(tài)，可以將代碼編寫(xiě)成通用的、松耦合的形式，提高代碼的可維護(hù)性。
3.實(shí)現(xiàn)原理
要了解多態(tài)的實(shí)現(xiàn)原理，需要先了解兩個(gè)概念：動(dòng)態(tài)綁定和虛擬方法調(diào)用。
3.1 動(dòng)態(tài)綁定
動(dòng)態(tài)綁定（Dynamic Binding）：指的是在編譯時(shí)，Java 編譯器只能知道變量的聲明類(lèi)型，而無(wú)法確定其實(shí)際的對(duì)象類(lèi)型。而在運(yùn)行時(shí)，Java 虛擬機(jī)（JVM）會(huì)通過(guò)動(dòng)態(tài)綁定來(lái)解析實(shí)際對(duì)象的類(lèi)型。這意味著，編譯器會(huì)推遲方法的綁定（即方法的具體調(diào)用）到運(yùn)行時(shí)。正是這種動(dòng)態(tài)綁定機(jī)制，使得多態(tài)成為可能。
3.2 虛擬方法調(diào)用
虛擬方法調(diào)用（Virtual Method Invocation）：在 Java 中，所有的非私有、非靜態(tài)和非 final 方法都是被隱式地指定為虛擬方法。虛擬方法調(diào)用是在運(yùn)行時(shí)根據(jù)實(shí)際對(duì)象的類(lèi)型來(lái)確定要調(diào)用的方法的機(jī)制。當(dāng)通過(guò)父類(lèi)類(lèi)型的引用變量調(diào)用被子類(lèi)重寫(xiě)的方法時(shí)，虛擬機(jī)會(huì)根據(jù)實(shí)際對(duì)象的類(lèi)型來(lái)確定要調(diào)用的方法版本，而不是根據(jù)引用變量的聲明類(lèi)型。
3.3 實(shí)現(xiàn)原理綜述
所以，多態(tài)的實(shí)現(xiàn)原理主要是依靠“動(dòng)態(tài)綁定”和“虛擬方法調(diào)用”，它的實(shí)現(xiàn)流程如下：
- 創(chuàng)建父類(lèi)類(lèi)型的引用變量，并將其賦值為子類(lèi)對(duì)象。
- 在運(yùn)行時(shí)，通過(guò)動(dòng)態(tài)綁定確定引用變量所指向的實(shí)際對(duì)象的類(lèi)型。
- 根據(jù)實(shí)際對(duì)象的類(lèi)型，調(diào)用相應(yīng)的方法版本。
以上就是多態(tài)的實(shí)現(xiàn)原理。
小結(jié)
面向?qū)ο蟮奶卣鳎悍庋b、繼承和多態(tài)，其中多態(tài)的面試問(wèn)題最多，而多態(tài)的實(shí)現(xiàn)原理看似簡(jiǎn)單，實(shí)在需要了解 JVM 層面的一些知識(shí)（動(dòng)態(tài)綁定和虛擬方法調(diào)用）才能回答好，所以這也側(cè)面說(shuō)明了一個(gè)問(wèn)題，想要拿到好的 Offer 和薪資，一定要提前準(zhǔn)備才行。
本文標(biāo)題：同程面試：說(shuō)下多態(tài)的實(shí)現(xiàn)原理？
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