Java中多态（方法的重写）是如何实现的

本文参考《深入理解Java虚拟机第三版》8.3章节

首先我们来看下面这段代码：

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        People p1=new Man();
        People p2=new Woman();
        p1.say();
        p2.say();
    }
}
class People{
    void say(){
        System.out.println("你好，爷爷");
    }
}
class Man extends People{
    void say(){
        System.out.println("你好，爸爸");
    }
}
class Woman extends People{
    void say() {
        System.out.println("你好，女儿");
    }
}

输出结果：

对于这个结果大家都不会意外，子类对象赋给父类引用，通过父类引用调用的方法是子类中重写的方法。

那么问题来了，为什么通过父类引用调用方法时会调用子类中定义的方法呢？
很多人是这样理解的：当我们在子类中重写方法时，会将父类中定义的方法覆盖掉，也就是说当执行People p1=new Man();时，只会将子类中定义的方法加载到方法区中。

但是，事实并非如此，创建对象时，父类与子类中定义的方法会依次加载到方法区中。
那么父类的引用是如何定位到子类中重写的方法的呢？
在解答这个问题之前需要先了解一下方法调用指令。实际上，对于不同类型的方法，字节码指令集中设计了不同的调用指令，不同的指令有不同的实现逻辑。Java中默认的方法都是虚方法，也就是可以重写的方法（一般只会Java的人没有虚方法的概念，该概念由C++衍生而来，实际上在Java中我们可以重写的方法都是虚方法），同时还存在其它类型的方法，例如：static方法、final方法。虚方法的调用指令是invokevirtual。

invokevirtual指令的运行时解析过程大致如下：
1，找到引用所指向的对象的实际类型。 //对于People p1=new Man();，其静态类型为People,实际类型为Man。
2，如果在实际类型中找到名称相符的方法，则返回该方法的直接引用，接着调用该方法。 //对于p1.say();，实际调用的是Man中定义的方法
3，如果没找到，按照继承关系从下往上在其各个父类中进行第2步

至此，终于明白，当我们使用父类引用调用方法时，会从引用指向的对象的实际类型中去找该方法。如果引用指向的是不同实际类型的对象，则调用的方法也会不同。多态也因此而实现。
需要注意的是，该多态是运行时多态，对于People p1=new Man();，其静态类型在编译器就已确定，实际类型在编译器无法确定，运行时才确定。
例如：People p3=(new Random()).nextBoolean() ? new Man() : new Woman();，p3的静态类型为People,编译器就可以确定，但其实际类型无法确定，只有程序执行到这行代码时才能确定。

注：本人也在学习阶段，如有误请指正！