理解静态和非静态方法在堆上的表示方式的区别

Question

理解静态和非静态方法在堆上的表示方式的区别

javastaticheap-memorypermgen

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我已经阅读了一些关于这个话题的帖子：

但我对它们所阐述的概念感到困惑：

静态方法（实际上所有方法）以及静态变量都存储在PermGen区域的堆中，因为它们是反射数据的一部分（与实例无关的类相关数据）。

所以方法，无论是 `static` 还是非 `static`，只在类的堆上存储一份。既然只有一个副本存在于类中，我将其解释为所有方法都属于类，那么为什么Java只能使用实例化的实例调用非静态方法呢？

为什么我们有“非静态方法属于实例而不是类”的概念呢？

- roland luo

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Avi · Accepted Answer

还有一个需要提到的故事。当你有一个类，比如说Bar：

public class Bar {
   public static void doSomething() { ... }

   public void doSomethingElse() { ... }
}

在堆上，doSomethingElse 的签名不是 doSomethingElse() 而是 doSomethingElse(Bar this)。与此不同的是，doSomething 没有参数（因此您无法从静态方法调用 this - 没有可调用的 this）。

当你有这样一个调用：

Bar bar = new Bar();
bar.doSomethingElse();

这只是一种语法糖，其目的在于：

doSomethingElse(bar); // I neglected here for simplification but the name of the method in the compiled code also includes the name of the class.

当您定义一个扩展类Foo时：

public class Foo extends Bar {
    @Override
    public void doSomethingElse() { ... }
}

另一种方法是创建doSomethingElse(Foo this)。接下来有一个虚拟表格（如果您不熟悉这个术语，请了解一下） - 每个类都持有一个虚拟表格，将方法签名映射到具体代码。当您在运行时调用方法时，会在类（而不是实例）的虚拟表格中搜索正确的实现，根据实例的动态类型。

因此，完整的示例是（当然这只是一个简化版）：

Java语法（语法糖）：

Bar b = new Foo();
b.doSomethingElse();

实际发生的情况（简化版）：

// Step 1: Get the correct overriden method for Foo class from the virtual table
// Step 2: Invoke the method with the instance "b" as the first parameter (the "this" parameter)
Foo.getMethodFromVirtualTable("doSomethingElse").invoke(b);

当然，这只是一个简化的说法，但大致上确实是这样发生的。

事实上，如果你仔细思考，所有的方法都是静态存储在内存中的（这就是为什么它们驻留在PermGen中）。编译器使用每个类的静态虚拟表来调用正确的方法。这就是多态的实现方式。