作者 | 碼農翻身劉欣
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面向對象可以說是各大語言一個重要的特性了，不過如果我們換個角度，在內存中看看對象的佈局，就會發現根本沒有什麼面向對象，只有面向過程。
讓我們從一個簡單的Shape類開始，這個類有兩個字段int x, int y， 它們在內存中是這麼存放的：
非常容易理解，對吧？
再來看一下繼承， class Circle繼承了Shape，增加了一個字段radius， Circle對象在內存中是這樣的：
這也沒什麼大不了的，但是這裡只是字段(x,y,radius)， 如果Shape類有個方法：draw()，在內存中該怎麼放？
首先，不能把draw()方法都放在每個對象上，那樣就需要複製很多份，太浪費了。
我們可以把這個draw()方法在內存中生成一份， 然後在每個對象上增加一個指針，指向這個draw()方法就行了。
（三個Shape對象，都指向了同一個代碼）
但是這麼做也有問題， 如果Shape類又增加了一個方法 move() ，那每個對象都需要記錄move方法的指針：
如果方法很多，對象也很多，還是浪費！
很明顯，我們需要一箇中間層， 用這個中間層把所有函數指針都記下來。這個中間層就是所謂的虛函數表：
每個類，只要維持一個虛函數表就可以了。
每個對象，只要記錄一個虛函數表的地址就可以了。
當然，也可以在虛函數表中記錄一些關於這個類的相關信息，不是本文的重點，就不展開了。
為什麼叫做虛函數表呢？這個概念可能是從C++中來的，在C++中有個關鍵字virtual ，修飾一個函數的時候，這個函數就會變為虛函數，在調用時就具備了多態的行為。（注：在Java中，一個類的函數默認都是虛函數）
那多態到底是怎麼實現的呢？
非常簡單，只要把虛函數表給設置好就行了。假設子類Circle 也定義了一個move 函數，把父類Shape的move函數覆蓋了，在內存將會是這個樣子：
當你調用circle.draw()的時候，在虛函數表中找到的還是Shape類的draw()方法。
但是當調用circle.move()的時候，就會從Circle類的虛函數表中找到Circle.move()，而不是Shape.move()，
多態發生了！仔細看看上面這張圖，在內存中，三個方法和兩個對象是分開的，這裡沒有Class的概念，多態是通過虛函數表實現的。如果我們寫程序的時候，寫下這樣的函數Shape_draw(), Shape_move(), Circle_move()，再寫下Shape和Circle這樣的數據結構，然後把他們用虛函數表連接到一起。也就實現了面向對象了。
在內存中，“面向對象”已經褪去漂亮的包裝，退化成“面向過程”， 退化成那個最基本的公式：程序 = 數據結構 + 算法。
當然，在絕大部分情況下，程序員不需要手工地去實現這個虛函數表，這件事情應該交給機器去做。
對於C++，編譯器可以在編譯期間生成虛函數表。對於Java，編譯出的字節碼中是沒有的，只有invokevirtual這樣的指令，虛函數表是在類裝入虛擬機的時候創建的。
（完）
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