Java运行时多态通过vtable和invokevirtual指令实现动态分派：类加载时构建虚方法表，对象头隐式绑定实际类型vtable，invokevirtual依实际类型查表跳转，仅对重写生效，重载、字段及static/private/final方法均静态绑定。

Java 运行时多态通过 虚方法表（vtable） 和 invokevirtual 指令 协同完成方法的动态分派，整个过程在运行时依据对象的实际类型查表跳转，不依赖编译期声明类型。

类加载阶段构建静态 vtable

JVM 在类加载的准备与解析阶段，为每个非 final 类生成一张固定结构的虚方法表：

• vtable 是类级别的函数指针数组，所有该类实例共享同一张表
• 仅包含非 private、非 static、非 final 的实例方法，按声明顺序分配槽位
• 子类 vtable 继承父类结构：未重写的方法直接复用父类槽位地址；重写的方法则覆盖对应索引处的入口地址
• 新增的虚方法追加到表尾，不影响已有方法的索引位置

对象头隐式绑定运行时类的 vtable

每个 Java 对象的对象头中，都存有指向其实际运行时类元数据（Klass）的指针；而 Klass 结构中直接持有该类 vtable 的起始地址：

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• 即便声明类型是父类（如 Animal a = new Dog();），对象头仍指向 Dog 的 Klass
• 向上转型不改变对象头内容，因此多态调用始终基于真实类型，而非引用变量的静态类型
• null 引用会在查 vtable 前触发 NullPointerException，保障安全性

invokevirtual 指令执行 O(1) 动态分派

当执行 a.eat() 这类调用时，字节码中的 invokevirtual 指令按三步完成绑定：

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• 从操作数栈取出对象引用，检查是否为 null
• 通过引用获取其实际类型（如 Dog），定位该类型的 vtable 地址
• 查常量池中方法的符号引用（如 eat()V），算出其在 vtable 中的固定索引，直接读取槽位中的方法入口并跳转执行

区分重载与重写的关键边界

动态分派只对重写（override）生效，重载（overload）完全在编译期解决：

• 重载方法的选择取决于参数的静态类型，由编译器查方法签名表决定，生成的字节码指令可能不同（如 invokevirtual 或 invokespecial）
• 重写方法的调用目标由接收者（this）的实际类型决定，与参数类型无关，全程走 vtable 查找
• 字段访问、static/private/final 方法不进 vtable，它们使用静态绑定，无多态行为