08、JVM实战：方法重写的本质、虚方法表、方法返回地址、虚拟机栈相关面试题-程序员江小北

一、方法重写的本质

Java 语言中方法重写的本质：

1、找到操作数栈顶的第一个元素所执行的对象的实际类型，记作c.；
2、如果在类型c中找到与常量中的描述符合简单名称都相符的方法，则进行访问权限校验，如果通过则返回这个方法的直接引用，查找过程结束:如果不通过，则返回java.lang.IllegalAccessError异常；
3、否则，按照继承关系从下往上依次对c的各个父类进行第⒉步的搜索和验证过程；
4、如果始终没有找到合适的方法，则抛出java.lang.AbstractMethodError异常；

IllegalAccessError介绍:

程序试图访问或修改一个属性或调用一个方法，这个属性或方法，你没有权限访问。一般的，这个会引起编译器异常。这个错误如果发生在运行时，就说明一个类发生了不兼容的改变。

二、虚方法表

在面向对象的编程中，会很频繁的使用到动态分派，如果在每次动态分派的过程中都要重新在类的方法元数据中搜索合适的目标的话就可能影响到执行效率。因此，为了提高性能，JVM采用在类的方法区建立一个虚方法表( virtual method table)(非虚方法不会出现在表中)来实现。使用索引表来代替查找。

每个类中都有一个虚方法表，表中存放着各个方法的实际入口。

那么虚方法表什么时候被创建？

虚方法表会在类加载的链接阶段被创建并开始初始化，类的变量初始值准备完成之后，JVM会把该类的方法表也初始化完毕。

举例2代码：

package org.ywz.springbootdemo;

/**
 * 亲切的
 */
public interface Friendly {
    void sayHello();

    void sayGoodbye();
}

/**
 * 狗
 */
class Dog {
    void sayHello() {
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Dog";
    }
}

/**
 * 猫
 */
class Cat implements Friendly {

    public void eat() {
    }

    @Override
    public void sayHello() {

    }

    @Override
    public void sayGoodbye() {

    }

    @Override
    protected void finalize() {
    }

    @Override
    public String toString(){
        return "Cat";
    }
}

/**
 * 可卡犬
 */
class CockerSpaniel extends Dog implements Friendly {

    @Override
    public void sayHello() {
        super.sayHello();
    }

    @Override
    public void sayGoodbye() {

    }
}

三、方法返回地址

存放调用该方法的pc寄存器的值。一个方法的结束，有两种方式

正常执行完成
出现未处理的异常，非正常退出

无论通过哪种方式退出，在方法退出后都返回到该方法被调用的位置。方法正常退出时，调用者的pc计数器的值作为返回地址，即调用该方法的指令的下一条指令的地址。而通过异常退出的，返回地址是要通过异常表来确定，栈帧中一般不会保存这部分信息。

当一个方法开始执行后，只有两种方式可以退出这个方法：

1、执行引擎遇到任意一个方法返回的字节码指令(return)，会有返回值传递给上层的方法调用者，简称正常完成出口;；

一个方法在正常调用完成之后究竟需要使用哪一个返回指令还需要根据方法返回值的实际数据类型而定。
在字节码指令中，返回指令包含ireturn（当返回值是boolean. byte、 char.short和int类型时使用)、lreturn、freturn.dreturn以及areturn，另外还有一个return指令供声明为void的方法、实例初始化方法、类和接口的初始化方法使用。

2、在方法执行的过程中遇到了异常(Exception)，并且这个异常没有在方法内进行处理，也就是只要在本方法的异常表中没有搜索到匹配的异常处理器,就会导致方法退出简称异常完成出口；

方法执行过程中抛出异常时的异常处理，存储在一个异常处理表，方便在发生异常的时候找到处理异常的代码。

from：异常开始的字节码位置
to：异常结束的字节码位置
target：处理异常的字节码位置
type：any（任何类型）

本质上，方法的退出就是当前栈帧出栈的过程。此时，需要恢复上层方法的局部变量表、操作数栈、将返回值压入调用者伐帧的操作数栈、设置PC寄存器值等，让调用者方法继续执行下去。

正常完成出口和异常完成出口的区别在于：通过异常完成出口退出的不会给他的上层调用者产生任何的返回值。

四、虚拟机栈相关面试题

举例栈溢出的情况?
调整栈大小，就能保证不出现溢出吗?
分配的栈内存越大越好吗?I
垃圾回收是否会涉及到虚拟机栈?
方法中定义的局部变量是否线程安全?