面试题：Java多态下方法表在动态绑定中的优化策略

Question

当存在复杂的继承体系和大量方法调用时，Java的方法表在动态绑定过程中会采取哪些优化策略来提升性能？请举例说明这些策略如何影响方法表的使用和更新。

Answer 1

1. 缓存最近调用方法
   • 优化策略：JVM 会缓存最近调用的方法，减少在方法表中查找方法的开销。例如，在一个具有复杂继承体系的图形绘制程序中，假设有一个Shape类，Circle、Rectangle等类继承自Shape，都重写了draw方法。如果经常绘制Circle对象，JVM 会缓存Circle类的draw方法调用，当下次再调用draw方法时，可直接从缓存获取，无需在方法表中重新查找。
2. 基于类型继承关系的优化
   • 优化策略：在方法表构建时，基于类型的继承关系进行优化。如果一个子类继承自父类且没有重写某个方法，那么子类的方法表中对于该方法会直接指向父类的实现。例如，Animal类有eat方法，Dog类继承自Animal且未重写eat方法，那么Dog类的方法表中eat方法直接指向Animal类的eat方法实现，这样在调用Dog对象的eat方法时，无需重复构建查找逻辑，直接调用父类方法，提升性能。
3. 内联缓存
   • 优化策略：JVM 采用内联缓存技术，在调用点处记录最近调用方法的相关信息。当相同类型的对象再次调用该方法时，直接使用缓存的信息而不是去查询方法表。比如，在一个游戏开发场景中，有Character类及其子类Warrior、Mage等，Character有attack方法，子类会重写。如果在游戏循环中频繁调用Warrior对象的attack方法，JVM 会在调用点缓存Warrior类attack方法的相关信息，下次调用时直接使用缓存信息，而不是再次遍历方法表。