Java内存模型中的实例变量

Question

在网上搜索后，我还没有找到一个很好的全面的答案，关于实例变量在Java内存模型中的确切位置。例如，我们有这样的代码(带有变量的隐藏声明)：

class A {
    int var = 1;
    void m() {
        System.out.println("\'m()\' is called from class A");
    }
}

class B extends A {
    int var = 5;
    void m() {
        System.out.println("\'m()\' is called from class B");
    }
}

public class Class1 {
    public static void main(String args[]) {
        A aref = new B();
        aref.m();
        String s = (aref.var)==1?"A":"B";
        System.out.println("\'var\' is called from class " + s);
    }
}

此代码的输出为：

'm()' is called from class B
'var' is called from class A

现在的问题不是继承在Java中是如何工作的，而是这个实例变量在Java内存模型中的位置？请对你的答案进行论证。

谢谢

Answer 1

对象保留在堆中，但作为一个内存块，其大小等于所有变量的总和+一些额外的字节，用于存储虚拟方法表(VMT)和对象的原型位置(根据JVM实现可能更多)。

因此，您的示例对象在(32位)内存中将如下所示(指针值仅用于表示)：

[0000] 0154  // pointer to prototype
[0004] 3625  // pointer to virtual method table
[0008] 0001  // int var

现在，在上面的示例中，没有成员被访问，所以JVM所做的就是定位原型的VMT，跳转到写在那里的函数地址并执行它。

如果您的var = 1代码真的通过了优化器，那么生成的汇编代码就不会知道这个"var“的事情，而是直接使用内存访问。如下所示：

set [4924 + 8], 1 

其中4924是实例的内存位置，+8是变量var的偏移量。请记住，这是(使人类可读的)程序集，而不是字节码，所以基本上，一旦JIT处理完它，剩下的就是它。

由于两个对象的大小相同，甚至可以“向上转换”A到B，唯一不起作用的原因是Java禁止这种不安全的操作。在其他不太安全的语言中，如C++，您可以很容易地做到这一点，并可能逃脱惩罚。

Answer 2

继承时，变量与方法不同。当您的方法m()扩展A时，它会在B类中被覆盖。但是，B不能覆盖其父类的局部变量，因为它对它们没有任何权限。